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《JAVA与模式》之命令模式

《JAVA与模式》之命令模式

作者: Solang | 来源:发表于2017-03-30 13:45 被阅读31次

在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述命令(Command)模式的:

命令模式属于对象的行为模式。命令模式又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。

命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统使用不同的请求把客户端参数化,对请求排队或者记录请求日志,可以提供命令的撤销和恢复功能。

命令模式的结构

命令模式是对命令的封装。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开,委派给不同的对象。

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。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。

命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化,从而具有以下的优点:

(1)命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。

(2)允许接收请求的一方决定是否要否决请求。

(3)能较容易地设计一个命令队列。

(4)可以容易地实现对请求的撤销和恢复。

(5)在需要的情况下,可以较容易地将命令记入日志。

下面以一个示意性的系统,说明命令模式的结构。

命令模式涉及到五个角色,它们分别是:

客户端(Client)角色:创建一个具体命令(ConcreteCommand)对象并确定其接收者。

命令(Command)角色:声明了一个给所有具体命令类的抽象接口。

具体命令(ConcreteCommand)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。execute()方法通常叫做执行方法。

请求者(Invoker)角色:负责调用命令对象执行请求,相关的方法叫做行动方法。

接收者(Receiver)角色:负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者,实施和执行请求的方法叫做行动方法。

源代码

接收者角色类

```

publicclassReceiver {/*** 真正执行命令相应的操作*/publicvoidaction(){

System.out.println("执行操作");

}

}

```

抽象命令角色类

```

publicinterfaceCommand {/*** 执行方法*/voidexecute();

}

```

具体命令角色类

```

publicclassConcreteCommandimplementsCommand {//持有相应的接收者对象privateReceiver receiver =null;/*** 构造方法*/publicConcreteCommand(Receiver receiver){this.receiver =receiver;

}

@Overridepublicvoidexecute() {//通常会转调接收者对象的相应方法,让接收者来真正执行功能receiver.action();

}

}

```

请求者角色类

```

publicclassInvoker {/*** 持有命令对象*/privateCommand command =null;/*** 构造方法*/publicInvoker(Command command){this.command =command;

}/*** 行动方法*/publicvoidaction(){

command.execute();

}

}

```

客户端角色类

```

publicclassClient {publicstaticvoidmain(String[] args) {//创建接收者Receiver receiver =newReceiver();//创建命令对象,设定它的接收者Command command =newConcreteCommand(receiver);//创建请求者,把命令对象设置进去Invoker invoker =newInvoker(command);//执行方法invoker.action();

}

}

```

AudioPlayer系统

小女孩茱丽(Julia)有一个盒式录音机,此录音机有播音(Play)、倒带(Rewind)和停止(Stop)功能,录音机的键盘便是请求者(Invoker)角色;茱丽(Julia)是客户端角色,而录音机便是接收者角色。Command类扮演抽象命令角色,而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具体命令类。茱丽(Julia)不需要知道播音(play)、倒带(rewind)和停止(stop)功能是怎么具体执行的,这些命令执行的细节全都由键盘(Keypad)具体实施。茱丽(Julia)只需要在键盘上按下相应的键便可以了。

录音机是典型的命令模式。录音机按键把客户端与录音机的操作细节分割开来。

源代码

接收者角色,由录音机类扮演

```

publicclassAudioPlayer {publicvoidplay(){

System.out.println("播放...");

}publicvoidrewind(){

System.out.println("倒带...");

}publicvoidstop(){

System.out.println("停止...");

}

}

```

抽象命令角色类

```

publicinterfaceCommand {/*** 执行方法*/publicvoidexecute();

}

```

具体命令角色类

```

publicclassPlayCommandimplementsCommand {privateAudioPlayer myAudio;publicPlayCommand(AudioPlayer audioPlayer){

myAudio=audioPlayer;

}/*** 执行方法*/@Overridepublicvoidexecute() {

myAudio.play();

}

}

```

```

publicclassRewindCommandimplementsCommand {privateAudioPlayer myAudio;publicRewindCommand(AudioPlayer audioPlayer){

myAudio=audioPlayer;

}

@Overridepublicvoidexecute() {

myAudio.rewind();

}

}

```

```

myAudio=audioPlayer;publicclassStopCommandimplementsCommand {privateAudioPlayer myAudio;publicStopCommand(AudioPlayer audioPlayer){

}

@Overridepublicvoidexecute() {

myAudio.stop();

}

}

```

请求者角色,由键盘类扮演

```

publicclassKeypad {privateCommand playCommand;privateCommand rewindCommand;privateCommand stopCommand;publicvoidsetPlayCommand(Command playCommand) {this.playCommand =playCommand;

}publicvoidsetRewindCommand(Command rewindCommand) {this.rewindCommand =rewindCommand;

}publicvoidsetStopCommand(Command stopCommand) {this.stopCommand =stopCommand;

}/*** 执行播放方法*/publicvoidplay(){

playCommand.execute();

}/*** 执行倒带方法*/publicvoidrewind(){

rewindCommand.execute();

}/*** 执行播放方法*/publicvoidstop(){

stopCommand.execute();

}

}

```

客户端角色,由茱丽小女孩扮演

```

publicclassJulia {publicstaticvoidmain(String[]args){//创建接收者对象AudioPlayer audioPlayer =newAudioPlayer();//创建命令对象Command playCommand =newPlayCommand(audioPlayer);

Command rewindCommand=newRewindCommand(audioPlayer);

Command stopCommand=newStopCommand(audioPlayer);//创建请求者对象Keypad keypad =newKeypad();

keypad.setPlayCommand(playCommand);

keypad.setRewindCommand(rewindCommand);

keypad.setStopCommand(stopCommand);//测试keypad.play();

keypad.rewind();

keypad.stop();

keypad.play();

keypad.stop();

}

}

```

运行结果如下:

宏命令

所谓宏命令简单点说就是包含多个命令的命令,是一个命令的组合。

设想茱丽的录音机有一个记录功能,可以把一个一个的命令记录下来,再在任何需要的时候重新把这些记录下来的命令一次性执行,这就是所谓的宏命令集功能。因此,茱丽的录音机系统现在有四个键,分别为播音、倒带、停止和宏命令功能。此时系统的设计与前面的设计相比有所增强,主要体现在Julia类现在有了一个新方法,用以操作宏命令键。

源代码

系统需要一个代表宏命令的接口,以定义出具体宏命令所需要的接口。

```

publicinterfaceMacroCommandextendsCommand {/*** 宏命令聚集的管理方法

* 可以添加一个成员命令*/publicvoidadd(Command cmd);/*** 宏命令聚集的管理方法

* 可以删除一个成员命令*/publicvoidremove(Command cmd);

}

```

具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把个别的命令合成宏命令。

```

publicclassMacroAudioCommandimplementsMacroCommand {privateList commandList =newArrayList();/*** 宏命令聚集管理方法*/@Overridepublicvoidadd(Command cmd) {

commandList.add(cmd);

}/*** 宏命令聚集管理方法*/@Overridepublicvoidremove(Command cmd) {

commandList.remove(cmd);

}/*** 执行方法*/@Overridepublicvoidexecute() {for(Command cmd : commandList){

cmd.execute();

}

}

}

```

客户端类Julia

```

publicclassJulia {publicstaticvoidmain(String[]args){//创建接收者对象AudioPlayer audioPlayer =newAudioPlayer();//创建命令对象Command playCommand =newPlayCommand(audioPlayer);

Command rewindCommand=newRewindCommand(audioPlayer);

Command stopCommand=newStopCommand(audioPlayer);

MacroCommand marco=newMacroAudioCommand();

marco.add(playCommand);

marco.add(rewindCommand);

marco.add(stopCommand);

marco.execute();

}

}

```

运行结果如下:

命令模式的优点

更松散的耦合

命令模式使得发起命令的对象——客户端,和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦,也就是说发起命令的对象完全不知道具体实现对象是谁,也不知道如何实现。

更动态的控制

命令模式把请求封装起来,可以动态地对它进行参数化、队列化和日志化等操作,从而使得系统更灵活。

很自然的复合命令

命令模式中的命令对象能够很容易地组合成复合命令,也就是宏命令,从而使系统操作更简单,功能更强大。

更好的扩展性

由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦,因此扩展新的命令就很容易,只需要实现新的命令对象,然后在装配的时候,把具体的实现对象设置到命令对象中,然后就可以使用这个命令对象,已有的实现完全不用变化。

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