15 命令模式

2023-10-13 08:35:04

命令模式

智能生活项目需求

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

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

命令模式解决智能生活项目

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

//创建命令接口
public interface Command {

    //执行动作(命令)
    public void execute();

    //撤销动作(命令)
    public void undo();
}

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");
    }
}

public class LightOnCommand implements Command{

    //聚合LightReceiver
    LightReceiver light;

    public LightOnCommand(LightReceiver light) {
        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();
    }
}

public class LightOffCommand implements  Command{

    //聚合LightReceiver
    LightReceiver light;

    public LightOffCommand(LightReceiver light) {
        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();
    }
}

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

    @Override
    public void execute() {

    }

    @Override
    public void undo() {

    }
}

public class RemoteController {

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

    //执行撤销的命令
    Command undoCommand;

    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){
        //找到你按下的按钮
        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){
        //找到你按下的按钮
        offCommands[no].execute();
        //记录这次的操作用于撤销
        undoCommand = offCommands[no];
    }

    public void undoButtonWasPushed(int no) {
        undoCommand.undo();
    }
}

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(接收者)
        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();

        //给遥控器设置命令
        remoteController.setCommand(0,lightOnCommand,lightOffCommand);

        //按下开的按钮
        remoteController.onButtonWasPushed(0);

    }
}

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

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

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命令模式的原理类图

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命令模式在 Spring 框架 JdbcTemplate 应用的源码分析

命令模式的注意事项和细节

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