正文

一、定义

命令模式将“请求”封装成对象(命令对象),以便使用不同的“请求”来参数化其他对象。

要点:

  • 命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦。
  • 被解耦的两者之间通过命令对象进行沟通。命令对象封装了接收者和一个或多个动作。
  • 命令对象提供一个 execute() 方法,该方法封装了接收者的动作。当此方法被调用时,接收者就会执行这些动作。
  • 调用者持有一个或多个命令对象,通过调用命令对象的 execute() 方法发出请求,这会使得接收者的动作被调用。

二、实现步骤

1、创建接收者类

接收者类中包含要执行的动作。

(1)接收者A

/**
* 接收者A
*/
public class ReceiverA { /**
* 动作1
*/
public void action1() {
System.out.println("ReceiverA do action1");
} /**
* 动作2
*/
public void action2() {
System.out.println("ReceiverA do action2");
}
}

(2)接收者B

/**
* 接收者B
*/
public class ReceiverB { /**
* 动作1
*/
public void action1() {
System.out.println("ReceiverB do action1");
} /**
* 动作2
*/
public void action2() {
System.out.println("ReceiverB do action2");
}
}

2、创建命令接口

/**
* 命令接口
*/
public interface Command { /**
* 执行命令
*/
public void execute();
}

3、创建具体的命令,并实现命令接口

命令对象中,封装了命令接收者和相关动作。

(1)命令A1

/**
* 命令A1
*/
public class ConcreteCommandA1 implements Command{ /**
* 接收者A
*/
ReceiverA receive; public ConcreteCommandA1(ReceiverA receive) {
this.receive = receive;
} @Override
public void execute() {
// 接收者A执行动作1
receive.action1();
}
}

(2)命令A2

/**
* 命令A2
*/
public class ConcreteCommandA2 implements Command{ /**
* 接收者A
*/
ReceiverA receive; public ConcreteCommandA2(ReceiverA receive) {
this.receive = receive;
} @Override
public void execute() {
// 接收者A执行动作2
receive.action2();
}
}

(3)命令B1

/**
* 命令B1
*/
public class ConcreteCommandB1 implements Command{ /**
* 接收者B
*/
ReceiverB receive; public ConcreteCommandB1(ReceiverB receive) {
this.receive = receive;
} @Override
public void execute() {
// 接收者B执行动作1
receive.action1();
}
}

(4)命令B2

/**
* 命令B2
*/
public class ConcreteCommandB2 implements Command{ /**
* 接收者B
*/
ReceiverB receive; public ConcreteCommandB2(ReceiverB receive) {
this.receive = receive;
} @Override
public void execute() {
// 接收者B执行动作2
receive.action2();
}
}

4、创建调用者

调用者通过持有的命令对象,来调用接收者的动作。

/**
* 调用者
*/
public class Invoker { /**
* 命令对象
*/
Command command; /**
* 设置命令
*/
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
} /**
* 调用动作
*/
public void invoke() {
command.execute();
}
}

5、调用者执行命令

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
// 命令调用者
Invoker invoker = new Invoker(); // 命令接收者
ReceiverA receiverA = new ReceiverA();
ReceiverB receiverB = new ReceiverB(); // 创建命令,并指定接收者
Command commandA1 = new ConcreteCommandA1(receiverA);
Command commandA2 = new ConcreteCommandA2(receiverA);
Command commandB1 = new ConcreteCommandB1(receiverB);
Command commandB2 = new ConcreteCommandB2(receiverB); // 调用者执行命令
invoker.setCommand(commandA1);
invoker.invoke();
invoker.setCommand(commandA2);
invoker.invoke();
invoker.setCommand(commandB1);
invoker.invoke();
invoker.setCommand(commandB2);
invoker.invoke();
}
}

三、举个栗子

1、背景

假设你要设计一个家电自动化遥控器的 API。这个遥控器具有七个可编程的插槽(每个都可以指定到一个不同的家电装置),每个插槽都有对应的“开”、“关”按钮。

你希望每个插槽都能够控制一个或一组装置。并且,这个遥控器适用于目前的装置和任何未来可能出现的装置。

2、实现

(1)创建家电类

/**
* 电灯(接收者)
*/
public class Light { /**
* 电灯位置
*/
String location; public Light(String location) {
this.location = location;
} /**
* 开灯
*/
public void on() {
System.out.println(location + " light is on");
} /**
* 关灯
*/
public void off() {
System.out.println(location + " light is off");
}
}
/**
* 音响(接收者)
*/
public class Stereo { /**
* 打开音响
*/
public void on() {
System.out.println("Stereo is on");
} /**
* 关闭音响
*/
public void off() {
System.out.println("Stereo is off");
} /**
* 设置为播放CD
*/
public void setCd() {
System.out.println("Stereo is set for CD input");
} /**
* 设置为播放DVD
*/
public void setDvd() {
System.out.println("Stereo is set for DVD input");
} /**
* 设置音量
*/
public void setVolume(int volume) {
System.out.println("Stereo volume set to " + volume);
}
}

(2)创建命令接口

/**
* 命令接口
*/
public interface Command { /**
* 执行命令
*/
public void execute();
}

(3)创建具体的命令,并继承命令接口

/**
* 无命令
*/
public class NoCommand implements Command { @Override
public void execute() {}
}
/**
* 开灯命令
*/
public class LightOnCommand implements Command { Light light; public LightOnCommand(Light light) {
this.light = light;
} @Override
public void execute() {
light.on();
}
}
/**
* 关灯命令
*/
public class LightOffCommand implements Command { Light light; public LightOffCommand(Light light) {
this.light = light;
} @Override
public void execute() {
light.off();
}
}
/**
* 打开音响播放CD命令
*/
public class StereoOnWithCDCommand implements Command { Stereo stereo; public StereoOnWithCDCommand(Stereo stereo) {
this.stereo = stereo;
} @Override
public void execute() {
stereo.on();
stereo.setCd();
stereo.setVolume(11);
}
}
/**
* 关闭音响命令
*/
public class StereoOffCommand implements Command { Stereo stereo; public StereoOffCommand(Stereo stereo) {
this.stereo = stereo;
} @Override
public void execute() {
stereo.off();
}
}

(4)创建遥控器类

/**
* 遥控器(调用者)
*/
public class RemoteControl { Command[] onCommands;
Command[] offCommands; public RemoteControl() {
onCommands = new Command[7];
offCommands = new Command[7];
// 初始化插槽命令为无命令状态
Command noCommand = new NoCommand();
for (int i = 0; i < 7; i++) {
onCommands[i] = noCommand;
offCommands[i] = noCommand;
}
} /**
* 设置插槽命令
*/
public void setCommand(int slot, Command onCommand, Command offCommand) {
onCommands[slot] = onCommand;
offCommands[slot] = offCommand;
} /**
* “开”按钮被按下
*/
public void onButtonWasPushed(int slot) {
// 执行开命令
onCommands[slot].execute();
} /**
* “关”按钮被按下
*/
public void offButtonWasPushed(int slot) {
// 执行关命令
offCommands[slot].execute();
}
}

(5)使用遥控器控制家电

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
// 遥控器
RemoteControl remoteControl = new RemoteControl(); // 家电
Light livingRoomLight = new Light("Living Room");
Light kitchenLight = new Light("Kitchen");
Stereo stereo = new Stereo(); // 创建命令,并指定家电
Command livingRoomLightOn = new LightOnCommand(livingRoomLight);
Command livingRoomLightOff = new LightOffCommand(livingRoomLight);
Command kitchenLightOn = new LightOnCommand(kitchenLight);
Command kitchenLightOff = new LightOffCommand(kitchenLight);
Command stereoOnWithCD = new StereoOnWithCDCommand(stereo);
Command stereoOff = new StereoOffCommand(stereo); // 设置插槽命令
remoteControl.setCommand(0, livingRoomLightOn, livingRoomLightOff);
remoteControl.setCommand(1, kitchenLightOn, kitchenLightOff);
remoteControl.setCommand(2, stereoOnWithCD, stereoOff); // 遥控器执行命令
remoteControl.onButtonWasPushed(0);
remoteControl.offButtonWasPushed(0);
remoteControl.onButtonWasPushed(1);
remoteControl.offButtonWasPushed(1);
remoteControl.onButtonWasPushed(2);
remoteControl.offButtonWasPushed(2);
}
}

四、命令模式的更多用途

1、队列请求

命令可以将运算块打包(一个接收者和一组动作),然后将它传来传去,就像是一般的对象一样。即使在命令对象被创建许久之后,运算依然可以被调用。事实上,它甚至可以在不同的线程中被调用。

因此,命令模式可以用来实现队列请求。具体做法是:在工作队列的一端添加命令,另一端通过线程取出命令,调用它的 execute() 方法,等调用完成后,将此命令对象丢弃,再取出下一个命令……

2、日志请求

某些应用需要我们将所有的动作都记录在日志中,并能在系统死机后,重新调用这些动作恢复到之前的状态。

命令模式能够支持这一点。具体做法是:当我们执行命令时,利用序列化将命令对象存储在磁盘中。一旦系统死机,再利用反序列化将命令对象重新加载,并依次调用这些对象的 execute() 方法。

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