@(架構(gòu)之路之設(shè)計模式代碼)
設(shè)計模式之命令模式
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[TOC]
介紹
??命令模式屬于對象的行為模式。命令模式又稱為行動(Action)模式或交易(Transaction)模式。
??命令模式把一個請求或者操作封裝到一個對象中。命令模式允許系統(tǒng)使用不同的請求把客戶端參數(shù)化，對請求排隊或者記錄請求日志，可以提供命令的撤銷和恢復(fù)功能。
命令模式的結(jié)構(gòu)
??命令模式是對命令的封裝。命令模式把發(fā)出命令的責任和執(zhí)行命令的責任分割開，委派給不同的對象。
??每一個命令都是一個操作：請求的一方發(fā)出請求要求執(zhí)行一個操作；接收的一方收到請求，并執(zhí)行操作。命令模式允許請求的一方和接收的一方獨立開來，使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口，更不必知道請求是怎么被接收，以及操作是否被執(zhí)行、何時被執(zhí)行，以及是怎么被執(zhí)行的。
??命令允許請求的一方和接收請求的一方能夠獨立演化，從而具有以下的優(yōu)點：
（1）命令模式使新的命令很容易地被加入到系統(tǒng)里。
（2）允許接收請求的一方?jīng)Q定是否要否決請求。
（3）能較容易地設(shè)計一個命令隊列。
（4）可以容易地實現(xiàn)對請求的撤銷和恢復(fù)。
（5）在需要的情況下，可以較容易地將命令記入日志。
??下面以一個示意性的系統(tǒng)，說明命令模式的結(jié)構(gòu)。
命令模式涉及到五個角色，它們分別是：
● 客戶端(Client)角色：創(chuàng)建一個具體命令(ConcreteCommand)對象并確定其接收者。
● 命令(Command)角色：聲明了一個給所有具體命令類的抽象接口。
● 具體命令(ConcreteCommand)角色：定義一個接收者和行為之間的弱耦合；實現(xiàn)execute()方法，負責調(diào)用接收者的相應(yīng)操作。execute()方法通常叫做執(zhí)行方法。
● 請求者(Invoker)角色：負責調(diào)用命令對象執(zhí)行請求，相關(guān)的方法叫做行動方法。
● 接收者(Receiver)角色：負責具體實施和執(zhí)行一個請求。任何一個類都可以成為接收者，實施和執(zhí)行請求的方法叫做行動方法。
源代碼
??接收者角色類
public class Receiver {
/**
* 真正執(zhí)行命令相應(yīng)的操作
*/
public void action(){
System.out.println("執(zhí)行操作");
}
}
??抽象命令角色類
public interface Command {
/**
* 執(zhí)行方法
*/
void execute();
}
??具體命令角色類
public class ConcreteCommand implements Command {
//持有相應(yīng)的接收者對象
private Receiver receiver = null;
/**
* 構(gòu)造方法
*/
public ConcreteCommand(Receiver receiver){
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
//通常會轉(zhuǎn)調(diào)接收者對象的相應(yīng)方法，讓接收者來真正執(zhí)行功能
receiver.action();
}
}
??請求者角色類
public class Invoker {
/**
* 持有命令對象
*/
private Command command = null;
/**
* 構(gòu)造方法
*/
public Invoker(Command command){
this.command = command;
}
/**
* 行動方法
*/
public void action(){
command.execute();
}
}
??客戶端角色類
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//創(chuàng)建接收者
Receiver receiver = new Receiver();
//創(chuàng)建命令對象，設(shè)定它的接收者
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
//創(chuàng)建請求者，把命令對象設(shè)置進去
Invoker invoker = new Invoker(command);
//執(zhí)行方法
invoker.action();
}
}
AudioPlayer系統(tǒng)
??小女孩茱麗(Julia)有一個盒式錄音機，此錄音機有播音(Play)、倒帶(Rewind)和停止(Stop)功能，錄音機的鍵盤便是請求者(Invoker)角色；茱麗(Julia)是客戶端角色，而錄音機便是接收者角色。Command類扮演抽象命令角色，而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具體命令類。茱麗(Julia)不需要知道播音(play)、倒帶(rewind)和停止(stop)功能是怎么具體執(zhí)行的，這些命令執(zhí)行的細節(jié)全都由鍵盤(Keypad)具體實施。茱麗(Julia)只需要在鍵盤上按下相應(yīng)的鍵便可以了。
??錄音機是典型的命令模式。錄音機按鍵把客戶端與錄音機的操作細節(jié)分割開來。
源代碼
??接收者角色，由錄音機類扮演
public class AudioPlayer {
public void play(){
System.out.println("播放...");
}
public void rewind(){
System.out.println("倒帶...");
}
public void stop(){
System.out.println("停止...");
}
}
??抽象命令角色類
public interface Command {
/**
* 執(zhí)行方法
*/
public void execute();
}
??具體命令角色類
public class PlayCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;
public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer){
myAudio = audioPlayer;
}
/**
* 執(zhí)行方法
*/
@Override
public void execute() {
myAudio.play();
}
}
public class RewindCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;
public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer){
myAudio = audioPlayer;
}
@Override
public void execute() {
myAudio.rewind();
}
}
public class StopCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;
public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer){
myAudio = audioPlayer;
}
@Override
public void execute() {
myAudio.stop();
}
}
??請求者角色，由鍵盤類扮演
public class Keypad {
private Command playCommand;
private Command rewindCommand;
private Command stopCommand;
public void setPlayCommand(Command playCommand) {
this.playCommand = playCommand;
}
public void setRewindCommand(Command rewindCommand) {
this.rewindCommand = rewindCommand;
}
public void setStopCommand(Command stopCommand) {
this.stopCommand = stopCommand;
}
/**
* 執(zhí)行播放方法
*/
public void play(){
playCommand.execute();
}
/**
* 執(zhí)行倒帶方法
*/
public void rewind(){
rewindCommand.execute();
}
/**
* 執(zhí)行播放方法
*/
public void stop(){
stopCommand.execute();
}
}
??客戶端角色，由茱麗小女孩扮演
public class Julia {
public static void main(String[]args){
//創(chuàng)建接收者對象
AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
//創(chuàng)建命令對象
Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
//創(chuàng)建請求者對象
Keypad keypad = new Keypad();
keypad.setPlayCommand(playCommand);
keypad.setRewindCommand(rewindCommand);
keypad.setStopCommand(stopCommand);
//測試
keypad.play();
keypad.rewind();
keypad.stop();
keypad.play();
keypad.stop();
}
}
運行結(jié)果如下：
宏命令
??所謂宏命令簡單點說就是包含多個命令的命令，是一個命令的組合。
??設(shè)想茱麗的錄音機有一個記錄功能，可以把一個一個的命令記錄下來，再在任何需要的時候重新把這些記錄下來的命令一次性執(zhí)行，這就是所謂的宏命令集功能。因此，茱麗的錄音機系統(tǒng)現(xiàn)在有四個鍵，分別為播音、倒帶、停止和宏命令功能。此時系統(tǒng)的設(shè)計與前面的設(shè)計相比有所增強，主要體現(xiàn)在Julia類現(xiàn)在有了一個新方法，用以操作宏命令鍵。
源代碼
??系統(tǒng)需要一個代表宏命令的接口，以定義出具體宏命令所需要的接口。
public interface MacroCommand extends Command {
/**
* 宏命令聚集的管理方法
* 可以添加一個成員命令
*/
public void add(Command cmd);
/**
* 宏命令聚集的管理方法
* 可以刪除一個成員命令
*/
public void remove(Command cmd);
}
??具體的宏命令MacroAudioCommand類負責把個別的命令合成宏命令。
public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {
private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
/**
* 宏命令聚集管理方法
*/
@Override
public void add(Command cmd) {
commandList.add(cmd);
}
/**
* 宏命令聚集管理方法
*/
@Override
public void remove(Command cmd) {
commandList.remove(cmd);
}
/**
* 執(zhí)行方法
*/
@Override
public void execute() {
for(Command cmd : commandList){
cmd.execute();
}
}
}
??客戶端類Julia
public class Julia {
public static void main(String[]args){
//創(chuàng)建接收者對象
AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
//創(chuàng)建命令對象
Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
marco.add(playCommand);
marco.add(rewindCommand);
marco.add(stopCommand);
marco.execute();
}
}
??運行結(jié)果如下：
命令模式的優(yōu)點
● 更松散的耦合
命令模式使得發(fā)起命令的對象——客戶端，和具體實現(xiàn)命令的對象——接收者對象完全解耦，也就是說發(fā)起命令的對象完全不知道具體實現(xiàn)對象是誰，也不知道如何實現(xiàn)。
● 更動態(tài)的控制
命令模式把請求封裝起來，可以動態(tài)地對它進行參數(shù)化、隊列化和日志化等操作，從而使得系統(tǒng)更靈活。
● 很自然的復(fù)合命令
命令模式中的命令對象能夠很容易地組合成復(fù)合命令，也就是宏命令，從而使系統(tǒng)操作更簡單，功能更強大。
● 更好的擴展性
由于發(fā)起命令的對象和具體的實現(xiàn)完全解耦，因此擴展新的命令就很容易，只需要實現(xiàn)新的命令對象，然后在裝配的時候，把具體的實現(xiàn)對象設(shè)置到命令對象中，然后就可以使用這個命令對象，已有的實現(xiàn)完全不用變化。
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