Java设计模式之命令模式CommandPattern详解
概念
命令模式:把一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
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)
UML模式结构分析
Command接口:
定义命令的接口,声明执行的方法execute()。
ConcreteCommand子类:
命令接口实现对象,不同命令对应不同子类。通常具体命令类会持有接受者引用,并调用接收者的功能来完成命令要执行 的操作。
Receiver类:
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类:
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类:
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。
模式协作
- Client创建一个ConcreteCommand对象并指定他的Receiver对象
- 某个Invoker对象存储该ConcreteCommand对象
- 该Invoker通过调用Command对象的Execute操作来提交一个请求。若该命令是可撤销的,ConcreteCommand就在执行Execute操作之前存储当前状态以用于取消该命令
- ConcreteCommand对象对调用它的Receiver的一些操作以执行该请求
实例解析
电视机是请求的接收者(Receiver),遥控器是请求的发送者(Invoker),遥控器上有一些按钮,不同的按钮对应电视机的不同操作(ConcreteCommand)。抽象命令角色由一个命令接口(Command)来扮演,有三个具体的命令类实现了抽象命令接口,这三个具体命令类分别代表三种操作:打开电视机、关闭电视机和切换频道。显然,电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。
接收者Television:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | package commandpattern; public class Television { private int channel; public void turnOn() { System.out.println( "The televison is on." ); } public void turnOff() { System.out.println( "The television is off." ); } public void changeChannel( int channel) { this .channel = channel; System.out.println( "Now televison channel is " + channel); } } |
命令接口:
具体命令——打开电视机CommandOn:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | package commandpattern; public class CommandOn implements Command { private Television television; public CommandOn(Television television) { this .television = television; } @Override public void execute() { // TODO Auto-generated method stub television.turnOn(); } } |
具体命令——切换频道CommandChange:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | package commandpattern; public class CommandChange implements Command { private Television television; private int channel; public CommandChange(Television television, int channel) { this .channel = channel; this .television = television; } @Override public void execute() { // TODO Auto-generated method stub television.changeChannel(channel); } } |
具体命令——关闭电视机CommandOff:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | package commandpattern; public class CommandOff implements Command { private Television television; public CommandOff(Television television) { this .television = television; } @Override public void execute() { // TODO Auto-generated method stub television.turnOff(); } } |
命令发起人Invoker,这里就是遥控器Control类,它持有多种具体命令对象:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | package commandpattern; public class Control { private Command onCommand, offCommand, changeCommand; public Control(Command on, Command off, Command change) { onCommand = on; offCommand = off; changeCommand = change; } public void turnOn() { onCommand.execute(); } public void turnOff() { offCommand.execute(); } public void changeChannel() { changeCommand.execute(); } } |
客户端Client,创建接收者,创建具体命令持有接收者,创建命令发起人持有各种具体命令。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 | package commandpattern; public class Client { /** * @param args */ public static void main(String[] args) { // TODO Auto-generated method stub //命令接收者 Television television = new Television(); //命令 CommandOn on = new CommandOn(television); CommandOff off = new CommandOff(television); CommandChange change = new CommandChange(television, 4 ); Control control = new Control(on, off, change); //执行命令 control.turnOn(); control.changeChannel(); control.turnOff(); } } |
输出:
The televison is on.
Now televison channel is 4
The television is off.
其实命令模式像很多设计模式一样——通过在你的请求和处理之间加上了一个中间人的角色,来达到分离耦合的目的。通过对中间人角色的特殊设计来形成不同的模式。
当然命令模式就是一种特殊设计的结果。
优点:
- 降低对象之间的耦合度。
- 新命令可以很容易地加入到系统中。
- 可以比较容易地设计一个组合命令。
- 调用同一方法实现不同功能。
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。
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