设计模式——命令模式（遥控器与灯）
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本文主要对命令模式进行概述讲解，并使用使用遥控器与灯来讲述命令模式中调用者与接收者的关系。
一、概述
命令模式（英语：Command pattern）是一种设计模式，它尝试以对象来代表实际行动。命令对象可以把行动(action) 及其参数封装起来，于是这些行动可以被重复使用、撤销、撤销后重做。
这个是概念是来自维基百科，我觉得最容易理解，就是把命令封装成对象，使命令可以重复调用、撤销，降低了调用者和接受者的耦合，同时容易扩展出新的命令。
1.将“请求”封装成对象，以便使不同的请求、队列或日志来参数化其他对象，命令模式也支持可撤销操作。（Head First 设计模式）
2.命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。（Java与模式）
大家做适当参考，不理解可以先看看下面的源码！
二、结构
如图，这是命令模式的结构：
以用遥控器开灯为例（Head First 设计模式例子）
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Invoker：命令调用者,负责调用命令对象的请求——遥控器
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Command：声明了一个具体命令类实现的接口——命令的接口
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ConcreteCommand：具体命令，实现了Invoker和Receiver之间的解耦，通常持有接收者对象的饮用——开灯按钮执行的命令
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Receiver:命令接收者，真正接收命令并执行动作的对象——灯
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Client：客户端，创造具体的命令，并确定接收者
三、源代码
Receiver——二档亮度的灯
// 二档调节的灯，在这里作为接收者
public class Light {
public static final String HIGH = "贼亮";
public static final String MEDIUM = "有点亮";
public static final String LOW = "快灭火了";
public static final String OFF = "真的灭火了~";
private String luminance;
public Light() {
this.luminance = OFF;
}
public void off() {
System.out.println("灯关闭了");
this.luminance = OFF;
}
public void high() {
System.out.println("贼亮");
this.luminance = HIGH;
}
public void medium() {
System.out.println("挺亮地！");
this.luminance = MEDIUM;
}
public void low() {
System.out.println("快灭火了");
this.luminance = LOW;
}
public String getLuminance(){
return this.luminance;
}
}
Command——做个命令接口，带撤销功能
public interface Command {
void excute();
void undo();
}
LightHighCommand——高光命令
public class LightHighCommand implements Command {
private Light light;
private String preLuminance;
@Override
public void excute() {
// 备份上一个命令，撤销使用
preLuminance = light.getLuminance();
light.high();
}
@Override
public void undo() {
if (Light.HIGH.equals(preLuminance)){
light.high();
}else if(Light.MEDIUM.equals(preLuminance) ){
light.medium();
}else if (Light.LOW.equals(preLuminance)){
light.low();
}else if (Light.OFF.equals(preLuminance)){
light.off();
}
}
public LightHighCommand(Light light) {
this.light = light;
}
// 智能遥控器按键功能可以控制多个灯
// 如果控制令一个接收者，可以传入，不用新建命令
public void setLight(Light light) {
this.light = light;
}
}
LightOffCommand——关灯命令
public class LightOffCommand implements Command {
private Light light;
private String preLuminance;
public LightOffCommand(Light light) {
this.light = light;
}
@Override
public void excute() {
preLuminance = light.getLuminance();
light.off();
}
@Override
public void undo() {
if (Light.HIGH.equals(preLuminance)){
light.high();
}else if(Light.MEDIUM.equals(preLuminance) ){
light.medium();
}else if (Light.LOW.equals(preLuminance)){
light.low();
}else if (Light.OFF.equals(preLuminance)){
light.off();
}
}
public void setLight(Light light) {
this.light = light;
}
}
Invoker——遥控器
public class RemoteControl {
private Command off;
private Command high;
private Command medium;
private Command low;
private Command preCommand;
public void setOff(Command off) {
this.off = off;
}
public void setHigh(Command high) {
this.high = high;
}
public void setMedium(Command medium) {
this.medium = medium;
}
public void setLow(Command low) {
this.low = low;
}
public void lightOff() {
off.excute();
preCommand = off;
}
public void lightHigh() {
high.excute();
preCommand = high;
}
public void lightMedium() {
medium.excute();
preCommand = medium;
}
public void lightLow() {
low.excute();
preCommand = low;
}
public void undo() {
if (preCommand == null) {
System.out.println("无法撤销");
} else {
preCommand.undo();
}
}
}
Client——客户端
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建接收者
Light light = new Light();
// 创建命令
Command lightHighCommand = new LightHighCommand(light);
Command lightOffCommand = new LightOffCommand(light);
// 创建调用者
RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();
remoteControl.setHigh(lightHighCommand);
remoteControl.setOff(lightOffCommand);
// 调用
remoteControl.lightHigh();
remoteControl.lightOff();
remoteControl.undo();
}
}
————————>结果
贼亮
灯关闭了
贼亮
以上就是一个带撤回功能的命令模式，其中:
如果想实现多步撤回，可以考虑把调用者中的preCommand换成stack;
如果想实现组合命令，可以重新创建一个宏命令，如下
public class MacroCommand implements Command {
private Command[] commands;
public MacroCommand(Command[] commands) {
this.commands = commands;
}
@Override
public void excute() {
for (Command command : commands) {
command.excute();
}
}
@Override
public void undo() {
for (Command command : commands) {
command.undo();
}
}
}
你可以用这个命令实现任何形式的命令组合，甚至如果你觉得你的遥控器可以控制空调，控制电源，控制电饭锅，你甚至可以把这些命令组合进来~
四、命令模式的优缺点
优点
-
解耦合：将命令调用者和命令执行者通过命令进行解耦，命令调用者不关心由谁来执行命令，只要命令执行就可以
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更动态的控制：请求被封装成对象后，可以轻易的参数化、队列化、日志化，使系统更加灵活。
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更容易的命令组合：有了宏命令后，可以任意的对命令进行组合
-
更好扩展性：可以轻易的添加新的命令，并不会影响到其他的命令
缺点
- 命令过多时，会创建了过多的命令类，不方便进行管理
五、总结
本文对命令模式作了简单的介绍，命令模式只要明白调用者如何通过命令与接收者交互，就比较好理解。在实际应用中，命令模式可以用在并行处理、事务行为、线程池等地方。例如传统的线程池就有addTask()方法将命令加入到等待被执行的队列中，允许多线程执行实现java.lang.Runnable 的命令，尽管线程池本身对具体的任务毫无认知。
