1. 命令模式
注意:策略模式侧重不同的算法做同一件事情,例如排序;命令模式侧重通过不同的命令做不同的事情(接收者),例如电视机遥控器(命令请求者)通过不同按钮(具体命令)来遥控电视机(命令接收者)进行不同的操作
1.1 优点、缺点、适用场景
定义:将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行储存、传递、调用、增加与管理
优点:
- 通过引入中间件(抽象接口)降低系统的耦合度
- 扩展性良好,增加或删除命令非常方便。满足“开闭原则”
- 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合,将多个命令装配成一个组合命令,即宏命令
- 方便实现Undo和Redo操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合,实现命令的撤销与恢复
- 可以在现有命令的基础上,增加额外功能。比如日志记录,结合装饰器模式会更加灵活
缺点:
- 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类,这会增加系统的复杂性
- 命令模式的结果其实就是接收方的执行结果,但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现,引入了额外类型结构(引入了请求方与抽象命令接口),增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病,抽象必然会额外增加类的数量,代码抽离肯定比代码聚合更加难理解
适用场景:
- 请求调用者需要与请求接收者解耦时,命令模式可以使调用者和接收者不直接交互
- 系统随机请求命令或经常增加、删除命令时,命令模式可以方便地实现这些功能
- 当系统需要执行一组操作时,命令模式可以定义宏命令来实现该功能
- 当系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作时,可以将命令对象存储起来,采用备忘录模式来实现
1.2 模式的结构与实现
结构:
- 抽象命令类(Command)角色:声明执行命令的接口,拥有执行命令的抽象方法 execute()
- 具体命令类(Concrete Command)角色:是抽象命令类的具体实现类,它拥有接收者对象,并通过调用接收者的功能来完成命令要执行的操作
- 实现者/接收者(Receiver)角色:执行命令功能的相关操作,是具体命令对象业务的真正实现者
- 调用者/请求者(Invoker)角色:是请求的发送者,它通常拥有很多的命令对象,并通过访问命令对象来执行相关请求,它不直接访问接收者
实现:
public class CommandTest {
public static void main(String[] args) {
RemoteController remoteController = new RemoteController();
remoteController.setPowerOnCommand(new PowerOnCommand());
remoteController.setPowerOffCommand(new PowerOffCommand());
remoteController.choosePowerOn();
remoteController.choosePowerOff();
}
}
// 调用者: 遥控器
class RemoteController {
private Command powerOnCommand;
private Command powerOffCommand;
public void setPowerOnCommand(Command powerOnCommand) {
this.powerOnCommand = powerOnCommand;
}
public void setPowerOffCommand(Command powerOffCommand) {
this.powerOffCommand = powerOffCommand;
}
public void choosePowerOn() {
this.powerOnCommand.execute();
}
public void choosePowerOff() {
this.powerOffCommand.execute();
}
}
// 抽象命令
interface Command {
void execute();
}
// 具体命令: 开机命令
class PowerOnCommand implements Command {
private TVPowerOnReceiver tVPowerOnReceiver;
public PowerOnCommand() {
this.tVPowerOnReceiver = new TVPowerOnReceiver();
}
public void execute() {
this.tVPowerOnReceiver.action();
}
}
// 具体命令: 关机命令
class PowerOffCommand implements Command {
private TVPowerOffReceiver tVPowerOffReceiver;
public PowerOffCommand() {
this.tVPowerOffReceiver = new TVPowerOffReceiver();
}
public void execute() {
this.tVPowerOffReceiver.action();
}
}
// 接收者-电视执行开机
class TVPowerOnReceiver {
public void action() {
System.out.println("======电视开机======");
}
}
// 接收者-电视执行关机
class TVPowerOffReceiver {
public void action() {
System.out.println("======电视关机======");
}
}
运行程序,结果如下:
======电视开机======
======电视关机======
1.3 命令模式的扩展(组合命令模式)
可以将命令模式与组合模式联合使用,这就构成了宏命令模式,也叫组合命令模式。宏命令包含了一组命令,执行它时将递归调用它所包含的所有命令
实现如下:
import java.util.ArrayList;
public class CommandTest {
public static void main(String[] args) {
RemoteController remoteController = new RemoteController();
remoteController.add(new PowerOnCommand());
remoteController.add(new PlayCCTV5Command());
// 开机直接看NBA
remoteController.execute();
}
}
// 调用者: 遥控器
class RemoteController {
private ArrayList<Command> commands = new ArrayList<Command>();
public void add(Command command) {
commands.add(command);
}
public void remove(Command command) {
commands.remove(command);
}
public Command getChild(int i) {
return commands.get(i);
}
// 开机直接看NBA
public void execute() {
for (Object obj : commands) {
((Command) obj).execute();
}
}
}
// 抽象命令
interface Command {
void execute();
}
// 具体命令: 开机命令
class PowerOnCommand implements Command {
private TVPowerOnReceiver tVPowerOnReceiver;
public PowerOnCommand() {
this.tVPowerOnReceiver = new TVPowerOnReceiver();
}
public void execute() {
this.tVPowerOnReceiver.action();
}
}
// 具体命令: 播放CCTV5
class PlayCCTV5Command implements Command {
private PlayCCTV5Receiver playCCTV5Receiver;
public PlayCCTV5Command() {
this.playCCTV5Receiver = new PlayCCTV5Receiver();
}
public void execute() {
this.playCCTV5Receiver.action();
}
}
// 接收者-电视执行开机
class TVPowerOnReceiver {
public void action() {
System.out.println("======电视开机======");
}
}
// 接收者-电视播放CCTV5
class PlayCCTV5Receiver {
public void action() {
System.out.println("======电视播放CCTV5看NBA======");
}
}
运行结果如下:
======电视开机======
======电视播放CCTV5看NBA======