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。将“请求”封装成对象,以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象。命令模式也支持可撤销的操作
命令模式是对命令进行封装,由调用者发起命令请求,接收者执行请求。
基本结构:
- Command类:是一个抽象类,类中对需要执行的命令进行声明,一般来说要对外公布一个 execute 方法用来执行命令。
- ConcreteCommand类:Command类的实现类,对抽象类中声明的方法进行实现。
- Invoker类:调用者,负责调用命令。
- Receiver类:接收者,负责接收命令并且执行命令。
当我们调用时,执行的时序首先是调用者类,然后是命令类,最后是接收者类。也就是说一条命令的执行被分成了三步,它的耦合度要比把所有的操作都封装到一个类中要低的多,而这也正是命令模式的精髓所在:把命令的调用者与执行者分开,使双方不必关心对方是如何操作的。
实现:
Java 代码表示:
调用类:
class Invoker {
Command command;
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
public void action() {
System.out.println("调用者调用");
command.execute();
}
}
命令类:
interface Command {
public void execute();
}
class ConcreteCommand implements Command {
Receiver receiver;
public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}
public void execute() {
System.out.println("命令执行!");
receiver.doSomething();
}
}
接收者类:
class Receiver {
public void doSomething() {
System.out.println("接收者处理业务");
}
}
客户端调用:
class Client {
public static void main(String[] args) {
Receiver r = new Receiver();
Command c = new ConcreteCommand(r);
// 客户端直接执行具体命令方式(此方式与类图相符)
c.execute();
System.out.println("------------------------------------");
Invoker i = new Invoker();
i.setCommand(c);
//客户端通过调用者来执行命令
i.action();
}
}
优缺点:
首先,命令模式的封装性很好:每个命令都被封装起来,对于客户端来说,需要什么功能就去调用相应的命令,而无需知道命令具体是怎么执行的。比如有一组文件操作的命令:新建文件、复制文件、删除文件。如果把这三个操作都封装成一个命令类,客户端只需要知道有这三个命令类即可,至于命令类中封装好的逻辑,客户端则无需知道。
其次,命令模式的扩展性很好,在命令模式中,在接收者类中一般会对操作进行最基本的封装,命令类则通过对这些基本的操作进行二次封装,当增加新命令的时候,对命令类的编写一般不是从零开始的,有大量的接收者类可供调用,也有大量的命令类可供调用,代码的复用性很好。比如,文件的操作中,我们需要增加一个剪切文件的命令,则只需要把复制文件和删除文件这两个命令组合一下就行了,非常方便。
最后说一下命令模式的缺点,那就是命令如果很多,开发起来就要头疼了。特别是很多简单的命令,实现起来就几行代码的事,而使用命令模式的话,不用管命令多简单,都需要写一个命令类来封装。
应用场景:
您被要求为文字处理器开发菜单系统。初步要求是:
- 用户应该能够打开,关闭和创建文档以及复制和粘贴文本。
- 用户应该能够创建,删除和执行宏命令并将处理文字。
根据上面的场景,可以选用命令模式来对其进行编码。
首先先创建文档类即(Receiver 接收者类):
class Document {
public void create() {
System.out.println("Created!");
}
public void open() {
System.out.println("Opened!");
}
public void close() {
System.out.println("Closed!");
}
public void copy() {
System.out.println("Copyed!");
}
public void paste() {
System.out.println("Pasted!");
}
}
接着是文档命令类:
abstract class DocumentCommand {
protected Document doc;
public DocumentCommand(Document doc) {
this.doc = doc;
}
public abstract void execute();
}
class CloseCommand extends DocumentCommand {
public CloseCommand(Document doc) {
super(doc);
}
public void execute() {
doc.close();
}
}
class OpenCommand extends DocumentCommand {
public OpenCommand(Document doc) {
super(doc);
}
public void execute() {
doc.open();
}
}
class CopyCommand extends DocumentCommand {
public CopyCommand(Document doc) {
super(doc);
}
public void execute() {
doc.copy();
}
}
class PasteCommand extends DocumentCommand {
public PasteCommand(Document doc) {
super(doc);
}
public void execute() {
doc.paste();
}
}
接着定义宏命令类即(Invoker 调用者类),命令集合:
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
class Macro {
private List<DocumentCommand> myCommands;
public Macro() {
myCommands = new ArrayList<DocumentCommand>();
}
public void addCommand(DocumentCommand dc) {
myCommands.add(dc);
}
public void removeCommand(DocumentCommand dc) {
myCommands.remove(dc);
}
public void execute() {
for(DocumentCommand dc: myCommands) {
dc.execute();
}
}
}
菜单调用:
public class Application {
public static void main(String[] args) {
Document doc = new Document();
Macro myMacro = new Macro();
myMacro.addCommand(new OpenCommand(doc));
myMacro.addCommand(new CopyCommand(doc));
myMacro.addCommand(new PasteCommand(doc));
DocumentCommand cc = new CloseCommand(doc);
myMacro.addCommand(cc);
myMacro.execute();
System.out.println("------------------------------");
myMacro.removeCommand(cc);
myMacro.execute();
}
}