Junit中的命令模式

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• 命令模式介绍
• Junit中的使用

命令模式介绍

• 问题：
  有一个附着多组开关按钮的遥控器，带有可编程插槽，每个都可以指定到一个不同的家电装置；有很多厂商开发的各种家电装置控制类；希望创建一组API，让每个插槽控制一个或一组装置。
• 考虑：
  不应该让遥控器知道太多厂商类的细节，否则更多的家电加进来，就必须修改代码。
• 解决方案：
  使用命令模式，将动作的请求者从动作的执行者对象中解耦。
  在该问题中，请求者可以是遥控器，而执行者对象就是厂商类其中之一的实例。
  利用“命令对象”，把请求封装成一个特定对象，每个按钮都存储一个命令对象，当按钮被按下的时候，就可以请命令对象做相关的工作。
  遥控器并不需要知道工作内容是什么，只要有个命令对象能和正确的对象沟通，把事情做好就可以了。
• 实例：
  在餐厅，顾客将自己的需求写在订单上，由服务员交给厨师，然后厨师按照订单指令准备餐点。

命令模式定义

命令模式将“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。
命令对象将动作和接收者包进对象中。

命令模式的类图

命令模式类图.png

命令模式实现遥控器的类图

命令模式实现遥控器的类图.png

撤销操作的实现

在Command接口中加入undo()方法，然后每个具体的命令类都实现这个方法：undo方法中调用的操作和execute()方法中的操作相反，比如on的反面是off。
遥控器类也要做一些修改：加入新的实例变量记录上一个操作，当按下撤销按钮，就调用该实例变量的undo()方法。
如果撤销到某一个状态需要记录一些变量值，则在execute()方法中加入保存操作前状态数值的语句，然后在undo()的时候恢复。
如果想要多次撤销，即撤销到很早以前的状态，可以使用一个堆栈记录操作过程的每一个命令。

宏命令

通过一个键，控制多种操作。
在宏命令中，用命令数组存储一大堆命令，当这个宏命令被遥控器执行时，就一次性执行数组里的每个命令。

命令模式的应用——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，就像是对一般的对象一样。
我们可以利用这样的特性衍生一些应用，例如：日程安排，线程池，工作队列等想象有一个工作队列：你在一端添加命令，然后另一端则是线程。
线程从队列中取出命令，调用它的execute()方法，等待这个调用完成，然后将此命令对象丢弃，再取出下一个命令……

命令模式的应用——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，并能在系统死机之后，重新调用这些动作恢复到之前的状态。
通过新增两个方法store()、load()，命令模式就能够支持这一点。
在Java中，我们可以利用对象的序列化（Serialization）实现这些方法，但是一般认为序列化最好还是只用在对象的持久化上（persistence）。
怎么做：当我们执行命令的时候，将历史记录储存在磁盘中。一旦系统死机，我们就可以将命令对象重新加载，并成批地依次调用这些对象的execute()方法。

命令模式构成

1.客户角色：
创建一个具体命令对象，并确定其接收者。
2.命令角色：
声明一个给所有具体命令类的抽象接口。这是一个抽象角色，通常由一个接口或抽象类实现。
3.具体命令角色：
定义一个接收者和行为之间的弱耦合，实现execute方法，负责调用接收者的相应操作。
4.请求者角色：
负责调用命令对象执行请求。
5.接收者角色：
负责具体实施和执行一个请求。

代码实例

一个简单的代码例子，实现命令模式中的各个角色

接收者

//接收者
public class Receiver{
    public void doAction(){
        System.out.println("doAction in Receiver");
     }
}

抽象的命令角色

//抽象的命令角色
public interface Command{
    public void execute();
}

具体的命令角色

//具体的命令角色,关联到一个接收者
public class ConcreteCommand implements Command{
    private Receiver receiver; 
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){ 
        this.receiver = receiver;
    }
    
    @Override public void execute(){ 
        //负责调用接收者的相应操作
        receiver.doAction();
    }
}

命令调用者

//命令调用者，请求者
public class Invoker{ 
    private Command command; public Invoker(Command command){            
        this.command = command;
    } 
    public void doInvokerAction(){ 
        // 负责调用命令对象执行请求
        command.execute();
    }
}

客户角色

public class Client{ 
public static void main(String[] args){ 
    // 接收者
    Receiver receiver = new Receiver(); // 命令：具体命令关联接收者
    Command command = new ConcreteCommand(receiver); // 调用者
    Invoker invoker = new Invoker(command); // 调用者调用命令，实际是所关联的接收者执行操作
    invoker.doInvokerAction();
    }
}

Junit中的体现

我们编写的TestCase就像是一个命令，通过调用器调用后，JUnit框架中有相应的接收者来执行我们的测试方法。TestCase是真正的测试执行者，每个测试用例都会生成一个TestCase对象，这就是典型的命令者模式。TestCase实现Test接口中定义的方法，测试开发人员只需要关注这些接口方法，而不必关心TestCase以及junit内部的实现细节，run()方法就是Command模式中Execute()方法。

public void run(TestResult result){  
    result.run(this);  
}

优点

• Command模式将实现请求的一方（TestCase）和调用一方（JUnit）进行解耦。
• Command模式使得新的TestCase很容易加入，无需改变已有的类，只需继承TestCase类即可，这样方便了测试人员。
• Command模式可以将多个TestCase进行组合成一个复合命令，TestSuite就是复合命令，它使用了Composite模式。
• Command模式容易把请求的TestCase组合成请求队列，这样使接收请求的一方（JUnit Framework）容易决定是否执行请求，一旦发现测试用例失败或者错误可以立刻停止，进行报告。

缺点

由于命令模式只能为一个操作(方法)生成一个对象并给出它的一个"execute（执行）"方法。所以10个操作就要生成10个对象。而且每个类中只能有一个方法，然后由接收者去执行这个方法。