命令模式

@派大星

发布于 2023-06-28 14:14:05

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代码可运行

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代码可运行

无场景，不设计，有这样的一个需求(智能家居)：

我们买了一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装app就可以控制对这些家电工作。
这些智能家电来自不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个App，分别控制，我们希望只要一个app就可以控制全部智能家电。
要实现一个app控制所有智能家电的需要，则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给app调用，这时就可以考虑使用命令模式。

注意：

这里并不是外观模式，和外观模式是不一样的
命令模式可将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来

命令模式

基本介绍

命令模式（Command Pattern），在软件中，我们经常需要像某些对像发送请求，但是不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需要在程序运行时指定具体的请求接收者即可。这个时候我们就可以使用命令模式来进行设计
命令模式使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用更加灵活，实现解耦。
在命令模式中会将请求封装为一个对象，以便使用不同参数来表示不同的请求（即命名），同时命令模式也支持可撤销的操作。
简而概之：将军发布命令，士兵去执行。其中有几个角色：将军（命令发布者）、士兵（命令的具体执行者）、命令（连接将军和士兵）

Invoker是调用者（将军），Receiver是被调用者（士兵），MyCommand是命令,实现了Command接口，持有接收对象

命令模式的原理类图

对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)

Invoker 是调用者角色
Command: 是命令角色，需要执行的所有命令都在这里，可以是接口或抽象类
Receiver: 接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作
ConcreteCommand: 将一个接受者对象与一个动作绑定，调用接受者相应的操作，实现execute

命令模式解决上述智能家居的应用实例

应用实例类图：

代码实现：

Command （创建命令接口）

public interface Command {

	//执行动作(操作)
	public void execute();
	//撤销动作(操作)
	public void undo();
}

LightOnCommand

public class LightOnCommand implements Command {

	//聚合LightReceiver
	
	LightReceiver light;
	
	//构造器
	public LightOnCommand(LightReceiver light) {
		super();
		this.light = light;
	}
	
	@Override
	public void execute() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//调用接收者的方法
		light.on();
	}

	

	@Override
	public void undo() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//调用接收者的方法
		light.off();
	}

}

LightReceiver

public class LightReceiver {

	public void on() {
		System.out.println(" 电灯打开了.. ");
	}
	
	public void off() {
		System.out.println(" 电灯关闭了.. ");
	}
}

LightOffCommand

public class LightOffCommand implements Command {

	// 聚合LightReceiver

	LightReceiver light;

	// 构造器
	public LightOffCommand(LightReceiver light) {
			super();
			this.light = light;
		}

	@Override
	public void execute() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 调用接收者的方法
		light.off();
	}

	@Override
	public void undo() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 调用接收者的方法
		light.on();
	}
}

NoCommand(空执行)

/**
 * 没有任何命令，即空执行: 用于初始化每个按钮, 当调用空命令时，对象什么都不做
 * 其实，这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
 * @author Administrator
 *
 */
public class NoCommand implements Command {

	@Override
	public void execute() {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

	@Override
	public void undo() {
		// TODO Auto-generated method stub
		
	}

}

RemoteController

public class RemoteController {

	// 开 按钮的命令数组
	Command[] onCommands;
	Command[] offCommands;

	// 执行撤销的命令
	Command undoCommand;

	// 构造器，完成对按钮初始化

	public RemoteController() {

		onCommands = new Command[5];
		offCommands = new Command[5];

		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			onCommands[i] = new NoCommand();
			offCommands[i] = new NoCommand();
		}
	}

	// 给我们的按钮设置你需要的命令
	public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
		onCommands[no] = onCommand;
		offCommands[no] = offCommand;
	}

	// 按下开按钮
	public void onButtonWasPushed(int no) { // no 0
		// 找到你按下的开的按钮， 并调用对应方法
		onCommands[no].execute();
		// 记录这次的操作，用于撤销
		undoCommand = onCommands[no];

	}

	// 按下开按钮
	public void offButtonWasPushed(int no) { // no 0
		// 找到你按下的关的按钮， 并调用对应方法
		offCommands[no].execute();
		// 记录这次的操作，用于撤销
		undoCommand = offCommands[no];

	}
	
	// 按下撤销按钮
	public void undoButtonWasPushed() {
		undoCommand.undo();
	}

}

TVReceiver

public class TVReceiver {
	
	public void on() {
		System.out.println(" 电视机打开了.. ");
	}
	
	public void off() {
		System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
	}
}

TVOnCommand

public class TVOnCommand implements Command {

	// 聚合TVReceiver

	TVReceiver tv;

	// 构造器
	public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
		super();
		this.tv = tv;
	}

	@Override
	public void execute() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 调用接收者的方法
		tv.on();
	}

	@Override
	public void undo() {
		// TODO Auto-generated method stub
		// 调用接收者的方法
		tv.off();
	}
}

TVReceiver

public class TVReceiver {
	
	public void on() {
		System.out.println(" 电视机打开了.. ");
	}
	
	public void off() {
		System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
	}
}

Client

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		
		//使用命令设计模式，完成通过遥控器，对电灯的操作
		
		//创建电灯的对象(接受者)
		LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
		
		//创建电灯相关的开关命令
		LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
		LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);
		
		//需要一个遥控器
		RemoteController remoteController = new RemoteController();
		
		//给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 0 是电灯的开和关的操作
		remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);
		
		System.out.println("--------按下灯的开按钮-----------");
		remoteController.onButtonWasPushed(0);
		System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------");
		remoteController.offButtonWasPushed(0);
		System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
		remoteController.undoButtonWasPushed();
		
		
		System.out.println("=========使用遥控器操作电视机==========");
		
		TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();
		
		TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
		TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);
		
		//给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 1 是电视机的开和关的操作
		remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);
		
		System.out.println("--------按下电视机的开按钮-----------");
		remoteController.onButtonWasPushed(1);
		System.out.println("--------按下电视机的关按钮-----------");
		remoteController.offButtonWasPushed(1);
		System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
		remoteController.undoButtonWasPushed();

	}

}

如上述代码所示，我一共写了两种的电器，一种是点灯，一种是电视，小伙伴们在测试的时候完全可以先写一种，然后再去写第二种，体验一下命令模式的可扩展性，并且它是遵循OCP原则的。

讲到这里命令模式的应用案例就讲解完了，讲的有点多，代码有点乱，需要仔细去阅读，然后按着要去敲一下代码，相信你一定会有所收获的。

源码分析

命令模式在Spring框架JdbcTemplate应用的源码分析

Spring框架的JdbcTemplate就使用到了命令模式

注意：在源码分析中和我们上面所讲的标准的命令模式有所区别，但是核心思想不变

代码分析

首先我们先从jdbcTemplate源码开始看，里面有一个query()方法，调用了query()方法

我们来追一被调用的query()方法，发现里面有一个内部类QueryStatementCallback,这个类实现了StatementCallback这个接口

然后我们再看一下StatementCallback这个接口，发现这个接口定义了一个抽象方法

讲到这里，其实StatementCallback这个接口就有店像上述案例讲的命令接口(Command),
我们继续查看StatementCallback这个接口有哪些实现类，

发现QueryStatementCallback这个类，回到了之前所说的，并且发现这个内部类也确实实现了doInStatement这个方法

同时我们发现在后面直接调用了execute方法，里面有一个QueryStatementCallback,相当于在这个地方QueryStatementCallback是一个具体的实现、命令接口的那个子类，同时又充当了士兵的角色。

然后这个query()方法又是谁调用的呢?他它就是我们的jdbcTemplate调用的，所以这个jdbcTemplate就是Invoker、以及我们命令的调用者

大致的流程就是这样子的，不妨自己读一下源码，收获会更多哦

JDBCTEMPLATE命令模式模式角色分析说明

StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
class QueryStatementCallback implements StatementCallback< T >, SqlProvider , 匿名内部类，实现了命令接口，同时也充当命令接收者
命令调用者是 JdbcTemplate , 其中execute(StatementCallback< T > action) 方法中，调用action.doInStatement 方法. 不同的实现 StatementCallback 接口的对象，对应不同的doInStatemnt 实现逻辑
另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有 QueryStatementCallback

命令模式的注意事项和细节

将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者，调用者只要调用命令对象的execute()方法就可以让接收者工作，而不必知道具体的接收者对象是谁、是如何实现的，命令对象会负责让接收者执行请求的动作，也就是说：”请求发起者”和“请求执行者”之间的解耦是通过命令对象实现的，命令对象起到了纽带桥梁的作用。
容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到列队，就可以多线程的执行命令
容易实现对请求的撤销和重做
命令模式不足：可能导致某些系统有过多的具体命令类，增加了系统的复杂度，这点在在使用的时候要注意
空命令也是一种设计模式，它为我们省去了判空的操作。在上面的实例中，如果没有用空命令，我们每按下一个按键都要判空，这给我们编码带来一定的麻烦。
命令模式经典的应用场景：界面的一个按钮都是一条命令、模拟CMD（DOS命令）订单的撤销/恢复、触发-反馈机制

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原始发表：2021-07-03，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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