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Java设计模式之java命令模式详解

2024-04-02 19:04:59 855人浏览安东尼

Python 官方文档：入门教程 => 点击学习

摘要

目录命令模式的介绍角色订单案例命令模式的优点适用场景示例代码应用宏命令----执行一组命令示例代码总结jdk源码解析 Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色

命令模式的介绍

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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。

角色

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。

订单案例

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代码演示

将客人点餐的请求封装为一个请求对象，即订单类


//将客人点餐的请求封装为一个请求类
//即订单类
public class Order
{
    //几号桌点餐
    private  Integer diningTable;
    //当前桌客人点的菜品
    private Map<String,Integer> FoodDic=new HashMap<>();
    public Integer getDiningTable() {
        return diningTable;
    }
    public void setDiningTable(Integer diningTable) {
        this.diningTable = diningTable;
    }
    public Map<String, Integer> getFoodDic() {
        return FoodDic;
    }
    public void setFoodDic(String foodName,Integer num)
    {
        FoodDic.put(foodName,num);
    }
}

抽象命令类


//抽象命令类
public abstract class Command
{
    //执行命令的抽象方法
    public abstract void execute();
}

具体命令类—订单命令


//具体订单命令
public class OrderCommand extends Command {
    //持有接受者对象和订单对象
    private SeNIOrChef chef;
    private Order order;
    //通过构造函数为属性赋值
    OrderCommand(SeniorChef seniorChef,Order order)
    {
        this.chef=seniorChef;
        this.order=order;
    }
    //通过调用接受者对象的方法，来执行命令的具体逻辑行为
    @Override
    public void execute()
    {
        System.out.println(order.getDiningTable()+"号桌的订单");
        //遍历集合: key-->foodName value--->食物点了几份
        order.getFoodDic().forEach((key,value)->{
            chef.makeFood(key,value);
        });
    }
}

接收者


//厨师类
public class SeniorChef
{
    //制作食物
    public void makeFood(String name,Integer num)
    {
        System.out.println("制作"+name+"  "+num+"份");
    }
}

请求者


//服务员类----发送请求(命令)者
public class Waitor
{
      //命令可能有多个
    List<Command> commadns= Lists.newArrayList();
    //将命令放入到集合中
    public void setCmd(Command cmd)
    {
        commadns.add(cmd);
    }
    //发起命令功能
    public void OrderUp()
    {
        System.out.println("订单来了.....");
        //遍历List集合
        commadns.forEach(cmd->{
            if(cmd!=null)
                //命令有效就执行
                cmd.execute();
        });
    }
}

客户端


        //创建订单对象---请求被包装成一个类
        Order order=new Order();
        order.setDiningTable(1);
        order.setFoodDic("大鸡腿",2);
        //创建厨师对象---接收者
        SeniorChef chef=new SeniorChef();
        //创建命令类--组合接受者和具体请求
        Command command=new OrderCommand(chef,order);
        //创建服务员---调用者
        Waitor waitor=new Waitor();
        //将命令组合进去
        waitor.setCmd(command);
        //执行命令
        waitor.OrderUp();

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命令模式的优点

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====>可以结合备忘录模式实现

（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。

在这里插入图片描述

命令模式的初衷：对命令请求者（Invoker）和命令实现者（Receiver）的解耦，方便对命令进行各种控制。

适用场景

命令的发送者和命令执行者有不同的生命周期。命令发送了并不是立即执行。
命令需要进行各种管理逻辑。
需要支持撤消\重做操作（这种状况的代码大家可以上网搜索下，有很多，这里不进行详细解读）。

示例代码

接收者角色类


public class Receiver {
    
    public void action(){
        System.out.println("执行操作");
    }
}

抽象命令角色类


public interface Command {
    
    void execute();
}

具体命令角色类


public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相应的接收者对象
    private Receiver receiver = null;
    
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute() {
        //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


public class Invoker {
    
    private Command command = null;
    
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }
    
    public void action(){
        command.execute();
    }
}

客户端角色类


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //创建命令对象，设定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //创建请求者，把命令对象设置进去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //执行方法
        invoker.action();
    }
}

通过一个command命令类，实现接收者与执行者的解耦操作

应用

宏命令----执行一组命令

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。

示例代码

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。


public interface MacroCommand extends Command {
    
    public void add(Command cmd);
    
    public void remove(Command cmd);
}

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


public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {
    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
    
    @Override
    public void add(Command cmd) {
        commandList.add(cmd);
    }
    
    @Override
    public void remove(Command cmd) {
        commandList.remove(cmd);
    }
    
    @Override
    public void execute() {
        for(Command cmd : commandList){
            cmd.execute();
        }
    }
}

客户端类


public class Julia {
    public static void main(String[]args){
        //创建接收者对象
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
        //创建命令对象
        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
        MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
        marco.add(playCommand);
        marco.add(rewindCommand);
        marco.add(stopCommand);
        marco.execute();
    }
}

总结

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。

JDK源码解析 Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法


//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

//调用者
public class Thread implements Runnable {
    private Runnable target;
    public synchronized void start() {
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();

        group.add(this);

        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
            }
        }
    }
    private native void start0();
}

会调用一个native方法start0(),调用系统方法，开启一个线程。

而接收者是对程序员开放的，可以自己定义接收者。



public class TurnOffThread implements Runnable{
     private Receiver receiver;
     public TurnOffThread(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
     }
     public  void run() {
        receiver.turnOFF();
     }


**
 * 测试类
 */
public class Demo {
     public static void main(String[] args) {
         Receiver receiver = new Receiver();
         TurnOffThread turnOffThread = new TurnOffThread(receiver);
         Thread thread = new Thread(turnOffThread);
         thread.start();
     }
}