命令模式(Command Pattern)
begin 2020年12月6日21:08:15
命令模式(Command Pattern)
定义
Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.——《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》
命令模式(Command),將一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作。——《设计模式:可复用面向对象软件的基础》
图示
命令模式结构图:
角色
抽象命令角色(Command):
- 声明一个接口包含了执行的操作,如图中excute方法
具体命令角色(ConcreteCommand):
- 定义了接收者对象和命令的绑定
- 实现【抽象命令角色】定义的执行操作,具体实现是:在接收者调用对应的操作
客户端角色(Client):
- 创建一个【具体命令角色】,并设置它的接收者
调用者角色(Invoker):
- 要求命令执行请求,即调用Command.execute方法
接收者角色(receiver):
- 知道如何执行一个请求相关的操作,真正执行操作的人
代码示例
【记事本(notepad)】:通过命令模式实现记事本的复制(copy)、粘贴(paste)的功能
1、记事本打开TEXT文件之后,右键菜单(Menu)就是调用者,具体的菜单项目有复制、粘贴等
2、点击复制、粘贴命令,通过具体命令让接收者执行该命令,从TEXT复制到剪贴板,或从剪贴板粘贴到TEXT文件。
具体代码如下:
抽象命令角色(Command.java):
public interface Command {
void execute();
}
具体命令角色(CopyCommand.java、PasteCommand.java):
public class CopyCommand implements Command {
private Text receiver;
public CopyCommand(Text receiver) {
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
receiver.copy();
}
}
public class PasteCommand implements Command {
private Text receiver;
public PasteCommand(Text receiver) {
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
receiver.paste();
}
}
调用者角色(Menu.java):
public class Menu {
private static Map<String, Command> commandMap = new HashMap<>();
public void addMenuItem(String menuItemName, Command command) {
commandMap.put(menuItemName, command);
}
public void click(String menuItemName) {
commandMap.get(menuItemName).execute();
}
}
接收者(Text.java):
public class Text {
public void copy() {
System.out.println("复制成功");
}
public void paste() {
System.out.println("粘贴成功");
}
}
客户端角色(Menu.java):
public class Notepad {
public static void main(String[] args) {
// 打开文件
Text receiver = new Text();
// 初始化右键菜单
Menu menu = new Menu();
Command copyCommand = new CopyCommand(receiver);
Command pasteCommand = new PasteCommand(receiver);
menu.addMenuItem("copy", copyCommand);
menu.addMenuItem("paste", pasteCommand);
// 复制命令
menu.click("copy");
// 粘贴命令
menu.click("paste");
}
}
执行命令结果:
模式扩展
- 宏命令:使用组合模式将多个命令组合在一起
实现一个复制并粘贴命令,类似在Intellij IDEA里面的Windows系统快捷键是CTRL + D。
代码如下:
public class DuplicateCommand implements Command {
private List<Command> commandList;
public DuplicateCommand(Text receiver) {
commandList = new ArrayList<>();
commandList.add(new CopyCommand(receiver));
commandList.add(new PasteCommand(receiver));
}
@Override
public void execute() {
for(int i = 0; i < commandList.size(); i ++) {
commandList.get(i).execute();
}
}
}
- 撤销操作:使用备忘录模式保存命令历史,用来撤销
我们要记录TEXT当时的状态,如TEXT当前有什么内容
修改后的接收者角色,也是备忘录模式中的备忘录角色:
public class TextWithUndo {
private StringBuilder content;
public TextWithUndo(String text) {
this.content = new StringBuilder(text);
}
public void paste(String text) {
content.append(text);
System.out.println("粘贴成功");
}
public TextWithUndo createText() {
return new TextWithUndo(this.content.toString());
}
public String toString() {
return content.toString();
}
}
修改后的具体命令角色,备忘录的发起人角色:
public class PasteCommandWithUndo implements Command {
private TextWithUndo receiver;
private UndoCommandCaretaker commandCaretaker;
public PasteCommandWithUndo(TextWithUndo receiver, UndoCommandCaretaker commandCaretaker) {
this.receiver = receiver;
this.commandCaretaker = commandCaretaker;
}
@Override
public void execute() {
commandCaretaker.addText(this.createUndoReceiver());
String fromClipboard = " xxx ";
receiver.paste(fromClipboard);
}
public TextWithUndo createUndoReceiver() {
return new TextWithUndo(this.receiver.toString());
}
}
备忘录管理者角色:
public class UndoCommandCaretaker {
private List<TextWithUndo> receiverList = new ArrayList<>();
public TextWithUndo getText(int i) {
return receiverList.get(i);
}
public void addText(TextWithUndo text) {
receiverList.add(text);
}
}
修改后的客户端:
public class NotepadWithUndo {
public static void main(String[] args) {
// 打开文件
TextWithUndo receiver = new TextWithUndo("");
// 初始化右键菜单
Menu menu = new Menu();
// 备忘录
UndoCommandCaretaker commandCaretaker = new UndoCommandCaretaker();
Command pasteCommand = new PasteCommandWithUndo(receiver, commandCaretaker);
menu.addMenuItem("paste", pasteCommand);
// 粘贴命令
menu.click("paste");
menu.click("paste");
System.out.println(receiver.toString()); // 输出: xxx xxx
receiver = commandCaretaker.getText(1);
System.out.println(receiver.toString()); // 输出: xxx
}
}
这样子结合备忘录模式就可以实现撤销操作
使用场景
- 请求调用者和请求接收者解耦,使得调用者和接收者不直接交互
- 在不同的时间执行请求,将请求排队和执行请求(本文并未给出例子,可自行探究)
- 支持撤销(undo)和恢复(redo)操作(本文在模式扩展时有此代码样例)
- 支持将一组操作组合在一起,即宏命令(上文有样例)
优点
- 降低耦合
- 符合开闭原则,很容易就可以添加新的命令
缺点
- 可能会产生过多的具体命令类
总结
命令模式的动机是为了消除请求调用者和请求接收者直接的耦合,使得请求调用者无需知道请求调用者。命令模式支持对请求的记录和排队、撤销等操作,也支持一个宏命令,一次执行多个命令。
2021年5月16日14:25:27
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posted on 2021-05-16 14:26 mingmingcome 阅读(309) 评论(0) 编辑 收藏 举报