Java设计模式 13-命令模式

缺乏、安全感 2023-09-27 19:31 7阅读 0赞

## 命令模式 ##

### 一、智能生活项目需求 ###

看一个具体的需求

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1)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。

2)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。

3)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。

4)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.*

5)在我们的例子中，动作的请求者是手机 app，动作的执行者是每个厂商的一个家电产品

### 二、命令模式基本介绍 ###

1)命令模式（Command Pattern）：

*在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计*

2)命名模式使得`请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合`，让对象之间的调用关系更加灵活，`实现解耦`。

3)在命名模式中，会将一个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。

4)通俗易懂的理解：

*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*

### 三、 命令模式的原理类图 ###

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*  **对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)**

1)Invoker 是调用者角色

2)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

3)Receiver: 接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作

4)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

### 四、命令模式解决智能生活项目 ###

*  **应用实例要求**

1)编写程序，使用命令模式 完成前面的智能家电项目

2)思路分析和图解

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**3)代码实现**

主函数

public class Client {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            //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();
        }
    }

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();
    }

LightOffCommand

public class LightOffCommand implements Command {
        
        // 聚合关系 
        LightReceiver light;
        
        // 构造器
        public LightOffCommand(LightReceiver light) {
         
            super();
            this.light = light;
        }
    
        @Override
        public void execute() {
        
            // 调用接收者的方法
            light.off();
        }
    
        @Override
        public void undo() {
        
            // 调用接收者的方法
            light.on();
        }
    }

LightOnCommand

public class LightOnCommand implements Command {
        
        //聚合关系 
        LightReceiver light;
        //构造器
        public LightOnCommand(LightReceiver light) {
         
            super();
            this.light = light;
        }
    
        @Override
        public void execute() {
        
            //调用接收者的方法 
            light.on();
        }
    
        @Override
        public void undo() {
        
            //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.. ");
        }
    }

NoCommand

/**
    *	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() {
        
        }
    
        @Override
        public void undo() {
        
        }
    }

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++) {
        
                //对5个开按钮，5个关按钮，进行 空操作 初始化
                onCommands[i] = new NoCommand(); 
                offCommands[i] = new NoCommand();
            }
        }
    
        // 给我们的按钮设置你需要的命令
        //int no：第几组
        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];
        }
    
        // 按下关按钮
        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();
        }
    }

TVOffCommand

public class TVOffCommand implements Command {
        
        // 聚 合 TVReceiver
        TVReceiver tv;
    
        // 构造器
        public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
         
            super();
            this.tv = tv;
        }
    
        @Override
        public void execute() {
        
            // 调用接收者的方法
            tv.off();
        }
    
        @Override
        public void undo() {
        
            // 调用接收者的方法
            tv.on();
        }
    }

TVOnCommand

public class TVOnCommand implements Command {
        
        // 聚 合 
        TVReceiver tv;
        // 构造器
        public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
         
            super();
            this.tv = tv;
        }
    
        @Override
        public void execute() {
        
            // 调用接收者的方法
            tv.on();
        }
    
        @Override
        public void undo() {
        
            // 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.. ");
        }
    }

### 五、命令模式的注意事项和细节 ###

> 1)`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`。
> 
> 2)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
> 
> 3)`容易实现对请求的撤销和重做`
> 
> 4)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*
> 
> 5)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。
> 
> 6)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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