行为型 命令模式

2020/05/22

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:

  1. 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。
  2. ConcreteCommand类:Command类的实现类,对抽象类中声明的方法进行实现。
  3. Invoker类:调用者,负责调用命令。
  4. 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:

  1. 用户应该能够打开,关闭和创建文档以及复制和粘贴文本。
  2. 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();

    }
}

设计模式命令模式

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