设计模式之命令模式案例详解

基本概念

命令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。

在命令模式中，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，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）。

命令模式的原理类图：

• Invoker：调用者角色；
• Command：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：接收者角色，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，调用接收者相应的的操作，实现execute。

命令模式

案例

智能生活项目需求：我们买了一套智能家电，与照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装一个app就可以控制这些家电工作。

思路分析

代码实现

1//创建命令接口
2public interface Command {
3
4    //执行动作(有“打开”、“关闭”两个动作)
5    void execute();
6
7    //撤销动作
8    void undo();
9}

---

 1public class LightReceiver {
 2
 3    public void on() {
 4        System.out.println("电灯打开了");
 5    }
 6
 7    public void off() {
 8        System.out.println("电灯关闭了");
 9    }
10}

---

 1public class LightOnCommand implements Command {
 2
 3    LightReceiver lightReceiver;//聚合LightReceiver
 4
 5    public LightOnCommand(LightReceiver lightReceiver){
 6        this.lightReceiver=lightReceiver;
 7    }
 8
 9    @Override
10    public void execute() {
11        lightReceiver.on();
12    }
13
14    @Override
15    public void undo() {
16        lightReceiver.off();
17    }
18}

---

 1public class LightOffCommand implements Command {
 2
 3    LightReceiver lightReceiver;//聚合LightReceiver
 4
 5    public LightOffCommand(LightReceiver lightReceiver){
 6        this.lightReceiver=lightReceiver;
 7    }
 8
 9    @Override
10    public void execute() {
11        lightReceiver.off();
12    }
13
14    @Override
15    public void undo() {
16        lightReceiver.on();
17    }
18}

---

 1/**
 2 * 没有任何命令，空执行
 3 * 用于初始化每个按钮，当调用空命令时，对象什么都不做
 4 * 其实，这也是一种设计模式，可以省掉对空的判断
 5 */
 6public class NoCommand implements Command {
 7    @Override
 8    public void execute() {
 9
10    }
11
12    @Override
13    public void undo() {
14
15    }
16}

---

 1public class RemoteController {
 2
 3    //按钮的命令数组
 4    Command[] onCommands;
 5    Command[] offCommands;
 6
 7    //执行撤销命令
 8    Command undoCommand;
 9
10    public RemoteController() {
11        onCommands = new Command[5];
12        offCommands = new Command[5];
13        for (int i = 0; i < 5; i++) {
14            onCommands[i] = new NoCommand();
15            offCommands[i] = new NoCommand();
16        }
17    }
18
19    //给按钮设置你需要的命令
20    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
21        onCommands[no] = onCommand;
22        offCommands[no] = offCommand;
23    }
24
25    //按下开的按钮
26    public void onButtonWasPushed(int no) {
27        //找到你按下的开的按钮，并调用对应方法
28        onCommands[no].execute();
29        //记录这次的操作，用于撤销
30        undoCommand = onCommands[no];
31    }
32
33    //按下关的按钮
34    public void offButtonWasPushed(int no) {
35        //找到你按下的关的按钮，并调用对应方法
36        offCommands[no].execute();
37        //记录这次的操作，用于撤销
38        undoCommand = offCommands[no];
39    }
40
41    //按下撤销的按钮
42    public void undoButtonWasPushed(int no) {
43        undoCommand.undo();
44    }
45}

---

 1public class Client {
 2    public static void main(String[] args) {
 3        //创建电灯的对象（接受者）
 4        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
 5        //创建电灯相关的开关命令
 6        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
 7        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
 8        //需要一个遥控器
 9        RemoteController remoteController = new RemoteController();
10        //给遥控器设置命令,比如no-0是电灯的开和关的操作
11        remoteController.setCommand(0,lightOnCommand,lightOffCommand);
12
13        System.out.println("按下灯的开按钮");
14        remoteController.onButtonWasPushed(0);
15        System.out.println("按下灯的关按钮");
16        remoteController.offButtonWasPushed(0);
17        System.out.println("按下灯的撤销按钮");
18        remoteController.undoButtonWasPushed(0);
19    }
20}

注意事项

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。