【设计模式】命令模式

命令模式（Command Pattern）是一种数据驱动的设计模式，它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中，并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象，并把该命令传给相应的对象，该对象执行命令。

基本介绍

意图：将一个请求封装成一个对象，从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
主要解决：在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系，但某些场合，比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时，这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。
何时使用：在某些场合，比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦？将一组行为抽象为对象，可以实现二者之间的松耦合。
如何解决：通过调用者调用接受者执行命令，顺序：调用者→接受者→命令。
关键代码：
定义三个角色：
- 1、received 真正的命令执行对象
- 2、Command
- 3、invoker 使用命令对象的入口
应用实例：struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个，相当于 Invoker，而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类，相当于具体的 Command。
优点：
- 1、降低了系统耦合度。
- 2、新的命令可以很容易添加到系统中去。
缺点：使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
使用场景：认为是命令的地方都可以使用命令模式，
比如：
- 1、GUI 中每一个按钮都是一条命令。
- 2、模拟 CMD。

注意事项：系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作，也可以考虑使用命令模式，见命令模式的扩展。

概括

命令模式基本介绍

命令模式（Command Pattern）：在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计
命名模式使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活，实现解耦。
在命名模式中，会将一个请求封装为一个对象，以便使用不同参数来表示不同的请求(即命名)，同时命令模式也支持可撤销的操作。
通俗易懂的理解：将军发布命令，士兵去执行。其中有几个角色：将军（命令发布者）、士兵（命令的具体执行者）、命令(连接将军和士兵)。
Invoker 是调用者（将军），Receiver 是被调用者（士兵），MyCommand 是命令，实现了 Command 接口，持有接收对象

命令模式的原理类图

对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)

Invoker：是调用者角色
Command：是命令角色，需要执行的所有命令都在这里，可以是接口或抽象类
Receiver：接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作
ConcreteCommand：将一个接受者对象与一个动作绑定，调用接受者相应的操作，实现 execute

我的理解

相当于医生开的处方（请求命令），由抓药的人员进行抓药（执行）
皇帝下圣旨给太监（命令对象），交给对应的官员。

俺有一个 MM 家里管得特别严，没法见面，只好借助于她弟弟在我们俩之间传送信息，她对我有什么指示，就写一张纸条让她弟弟带给我。这不，她弟弟又传送过来一个COMMAND，为了感谢他，我请他吃了碗杂酱面，哪知道他说：“我同时给我姐姐三个男朋友送 COMMAND，就数你最小气，才请我吃面。”。

命令模式：命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开，委派给不同的对象。命令模式允许请求的一方和发送的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否执行，何时被执行以及是怎么被执行的。系统支持命令的撤消。

应用实例

智能生活项目需求
看一个具体的需求

我们买了一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装 app 就可以控制对这些家电工作。
这些智能家电来自不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个 App，分别控制，我们希望只要一个 app就可以控制全部智能家电。
要实现一个 app 控制所有智能家电的需要，则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给 app 调用，这时就可以考虑使用命令模式。
命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来.
在我们的例子中，动作的请求者是手机 app，动作的执行者是每个厂商的一个家电产品

使用命令模式

应用实例要求

编写程序，使用命令模式完成前面的智能家电项目
思路分析和图解

代码实现

LightReceiver

package com.nemo.command;


public class LightReceiver {

    public void on() {
        System.out.println(" 电灯打开了.. ");
    }

    public void off() {
        System.out.println(" 电灯关闭了.. ");
    }
}

TVReceiver

package com.nemo.command;

public class TVReceiver {

    public void on() {
        System.out.println(" 电视机打开了.. ");
    }

    public void off() {
        System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
    }
}

Command

package com.nemo.command;

//创建命令接口
public interface Command {

    //执行动作(操作) 
    public void execute();
    //撤销动作(操作) 
    public void undo();
}

NoCommand

package com.nemo.command;

/**
*没有任何命令，即空执行: 用于初始化每个按钮, 当调用空命令时，对象什么都不做
*其实，这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
*@author Administrator
*
*/
public class NoCommand implements Command {

    @Override
    public void execute() {}

    @Override
    public void undo() {}
}

TVOffCommand

package com.nemo.command;

public class TVOffCommand implements Command {

    // 聚 合 TVReceiver
    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
        super();
        this.tv = tv;
    }


    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }


    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }
}

TVOnCommand

package com.nemo.command;

public class TVOnCommand implements Command {

    // 聚 合 TVReceiver 
    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOnCommand(TVReceiver tv) { 
        super();
        this.tv = tv;
    }


    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }
}

LightOffCommand

package com.nemo.command;

public class LightOffCommand implements Command {

    // 聚 合 LightReceiver 
    LightReceiver light;
    
    // 构造器
    public LightOffCommand(LightReceiver light) { 
        super();
        this.light = light;
    }


    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        light.on();
    }
}

LightOnCommand

package com.nemo.command;

public class LightOnCommand implements Command {

    //聚合 LightReceiver 
    LightReceiver light;
    
    //构造器
    public LightOnCommand(LightReceiver light) { 
        super();
        this.light = light;
    }


    @Override
    public void execute() {
        //调用接收者的方法 
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        //调用接收者的方法
        light.off();
    }
}

RemoteController

package com.nemo.command;

public class RemoteController {

    // 开 按钮的命令数组
    Command[] onCommands; 
    Command[] offCommands;

    // 执行撤销的命令
    Command undoCommand;

    // 构造器，完成对按钮初始化
    public RemoteController() {
        onCommands = new Command[5]; 
        offCommands = new Command[5];

        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            onCommands[i] = new NoCommand(); 
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
    }

    // 给我们的按钮设置你需要的命令
    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) { 
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }

    // 按下开按钮
    public void onButtonWasPushed(int no) { // no 0
        // 找到你按下的开的按钮， 并调用对应方法
        onCommands[no].execute();

        // 记录这次的操作，用于撤销
        undoCommand = onCommands[no];
    }

    // 按下开按钮
    public void offButtonWasPushed(int no) { // no 0
        // 找到你按下的关的按钮，并调用对应方法
        offCommands[no].execute();
        // 记录这次的操作，用于撤销
        undoCommand = offCommands[no];
    }

    // 按下撤销按钮
    public void undoButtonWasPushed() { 
        undoCommand.undo();
    }
}

Client

package com.nemo.command;

public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        //使用命令设计模式，完成通过遥控器，对电灯的操作

        //创建电灯的对象(接受者)
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();

        //创建电灯相关的开关命令
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

        //需要一个遥控器
        RemoteController remoteController = new RemoteController();

        //给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 0  是电灯的开和关的操作
        remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);

        System.out.println("--------按下灯的开按钮-----------"); 
        remoteController.onButtonWasPushed(0); 

        System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------"); 
        remoteController.offButtonWasPushed(0); 

        System.out.println("--------按下撤销按钮-----------"); 
        remoteController.undoButtonWasPushed();


        System.out.println("=========使用遥控器操作电视机=========="); 
        TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();

        TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver); 
        TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);

        //给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 1  是电视机的开和关的操作
        remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);

        System.out.println("--------按下电视机的开按钮-----------");
        remoteController.onButtonWasPushed(1); 

        System.out.println("--------按下电视机的关按钮-----------"); 
        remoteController.offButtonWasPushed(1); 

        System.out.println("-------- 按 下 撤 销 按 钮 -----------"); 
        remoteController.undoButtonWasPushed();
    }
}

命令模式在 Spring 框架 JdbcTemplate 应用的源码分析

Spring 框架的 JdbcTemplate 就使用到了命令模式
代码分析
模式角色分析说明

StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
class QueryStatementCallback implements StatementCallback, SqlProvider , 匿名内部类，实现了命令接口，同时也充当命令接收者
命令调用者是 JdbcTemplate , 其中 execute(StatementCallback action) 方法中，调用 action.doInStatement 方法. 不同的实现 - StatementCallback 接口的对象，对应不同的 doInStatemnt 实现逻辑
另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有 QueryStatementCallback、

命令模式的注意事项和细节

将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者，调用者只要调用命令对象的 execute()方法就可以让接收者工作，而不必知道具体的接收者对象是谁、是如何实现的，命令对象会负责让接收者执行请求的动作，也就是说：”请求发起者”和“请求执行者”之间的解耦是通过命令对象实现的，命令对象起到了纽带桥梁的作用。
容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到列队，就可以多线程的执行命令
容易实现对请求的撤销和重做
命令模式不足：可能导致某些系统有过多的具体命令类，增加了系统的复杂度，这点在在使用的时候要注意
空命令也是一种设计模式，它为我们省去了判空的操作。在上面的实例中，如果没有用空命令，我们每按下一个按键都要判空，这给我们编码带来一定的麻烦。
命令模式经典的应用场景：界面的一个按钮都是一条命令、模拟 CMD（DOS 命令）订单的撤销/恢复、触发- 反馈机制

posted @ 2020-07-09 17:26 Nemo& 阅读(1936) 评论(0) 编辑收藏举报

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