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设计模式之命令模式

2018年03月30日 ⁄ 综合 ⁄ 共 3705字 ⁄ 字号 评论关闭

1.概述:

       在软件系统中,“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但在某些场合,比如要对行为进行“记录、撤销/重做、事务”等处理,这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下,如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦?将一组行为抽象为对象实现二者之间的松耦合。这就是命令模式(Command
Pattern)

2.模式结构:

Command:

定义命令的接口,声明执行的方法。
ConcreteCommand:
命令接口实现对象,是“虚”的实现;通常会持有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
Receiver:
接收者,真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
Invoker:
要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方,也就是说相当于使用命令对象的入口。
Client:
创建具体的命令对象,并且设置命令对象的接收者。注意这个不是我们常规意义上的客户端,而是在组装命令对象和接收者,或许,把这个Client称为装配者会更好理解,因为真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。

3.模式分析:

1.命令模式的本质是对命令进行封装,将发出命令的责任和执行命令的责任分割开
2.每一个命令都是一个操作:请求的一方发出请求,要求执行一个操作;接收的一方收到请求,并执行操作
3.命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,以及操作是否被执行、何时被执行,以及是怎么被执行的。
4.命令模式使请求本身成为一个对象,这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
5.命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,且发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联

4.模式优点:

1.降低对象之间的耦合度。
2.新的命令可以很容易地加入到系统中。
3.可以比较容易地设计一个组合命令。
4.调用同一方法实现不同的功能

5.模式缺点:

       使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,因此某些系统可能需要大量具体命令类,这将影响命令模式的使用。

6.使用环境:

1.系统需要将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。
2.系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
3.系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
4.系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。

下面是例子:

电视机实例:
1.Command:
public interface Icommand {
public void execute();
}

2.ConcreteCommand:
有三个:每个具体的命令都有一个命令执行者的对象(TV)
1.public class CommandOn implements Icommand{

TV tv = null;

public CommandOn(TV tv){
this.tv = tv;
}

public void execute()
{
tv.On();
}

}

2.public class CommandChang implements Icommand{

TV tv = null;

public CommandChang(TV tv){
this.tv = tv;
}

public void execute()
{
tv.Chang();
}

}

3.public class CommandOff implements Icommand{

TV tv = null;

public CommandOff(TV tv){
this.tv = tv;
}

public void execute()
{
tv.Off();
}

}

3.Receiver:
真正的命令执行者
public class TV {

public void On()
{
System.out.println("TV ON");
}

public void Chang()
{
System.out.println("TV CHANG");
}

public void Off()
{
System.out.println("TV OFF");
}
}

4.Invoker:
有三个具体的命令对象,执行命令请求。
public class CommandManager {
CommandOn cdOn = null;
CommandChang cdChang = null;
CommandOff cdOff = null;

public void SetCommand(CommandOn cmd1,CommandChang cmd2,CommandOff cmd3)
{
cdOn = cmd1;
cdChang = cmd2;
cdOff = cmd3;
}

public void On()
{
cdOn.execute();
}

public void Chang()
{
cdChang.execute();
}

public void Off()
{
cdOff.execute();
}
}

5.Client:

public class Command {
public static void main(String[] args)
{
TV tv = new TV();

CommandOn cmdOn = new CommandOn(tv);
CommandChang cmdChang = new CommandChang(tv);
CommandOff cmdOff = new CommandOff(tv);

CommandManager cmdManeger = new CommandManager();
cmdManeger.SetCommand(cmdOn, cmdChang, cmdOff);

cmdManeger.On();
cmdManeger.Chang();
cmdManeger.Off();
}

当然,如果改进一下:

4.Invoker:将命令对象作为一个参数传进来:
public class CommandManager {
public void execute(Icommand cmd)
{
cmd.execute();
}
}
5
5.Client:

public class Command {
public static void main(String[] args)
{
CommandManager cmdManager = new CommandManager();

cmdManager.execute(new CommandOn(new TV()));
cmdManager.execute(new CommandChang(new TV()));

cmdManager.execute(new CommandOff(new TV()));
}

还可以将Receiver和Invoker用同一个对象表示:

1.Command:
public interface Icommand {
public void execute(CommandManager cmdManager);
}

2.ConcreteCommand:
有三个:每个具体的命令都有一个命令执行者的对象(TV)
1.public class CommandOn implements Icommand{

public void execute(CommandManager cmdManager)
{
cmdManager.On();
}
}

2.public class CommandChang implements Icommand{

public void execute(CommandManager cmdManager)
{
cmdManager.Chang();
}

}

3.public class CommandOff implements Icommand{

public void execute(CommandManager cmdManager)
{
cmdManager.Off();
}
}

3.Receiver and Invoker:
有三个具体的命令对象,执行命令请求。
public class CommandManager {

public void On()
{
System.out.println("ON!!");
}

public void Chang()
{
System.out.println("CHANG!!");
}

public void Off()
{
System.out.println("OFF!!");
}

public void execute(Icommand cmd)
{
cmd.execute(this);
}

}

5.Client:

public class Command {
public static void main(String[] args)
{
CommandManager cmdManager = new CommandManager();
cmdManager.execute(new CommandOn());
cmdManager.execute(new CommandChang());
cmdManager.execute(new CommandOff());

}
当然这样就又把命令的请求者和接受者和在一起了。在对松耦合没有太严格要求的系统中,可以采用。




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