Java设计模式（16）：命令模式

16.1&＃xff0c;问题引入_智能生活项目需求

• 假如有一套智能家电&＃xff0c;照明灯、风扇、空调、冰箱、洗衣机等&＃xff0c;需要在手机上安装APP进行控制
• 这些智能家电来自不同的厂家&＃xff0c;每一个厂家针对设备都有不同的APP&＃xff0c;但是我们不想下载那么多的APP&＃xff0c;希望通过一个APP进行全控制&＃xff0c;如万能遥控
• 要实现一个APP控制所有智能家电的需要&＃xff0c;则各个智能家电需要一个统一的接口提供给APP使用&＃xff0c;这时候可以考虑命令模式
• 命令模式可以将 动作的请求者 从 动作的执行者 对象中解耦出来
• 在这个例子中&＃xff1a;动作的请求者是手机APP&＃xff0c;动作的执行者就是各个智能家电

16.2&＃xff0c;基本介绍

• 命令模式&＃xff08;Command Pattern&＃xff09;&＃xff1a;在软件设计中&＃xff0c;我们经常需要向某些对象发送请求&＃xff0c;但是并不知道请求的接收者是谁&＃xff0c;也不知道请求的操作是哪个&＃xff0c;我们只需要在程序运行时指定具体的请求接收者即可。此时&＃xff0c;可以使用命令模式设计
• 命令模式使得请求发送者和请求接收者消除彼此之间的耦合&＃xff0c;让对象间的调用关系更加灵活&＃xff0c;实现解耦
• 命令模式中&＃xff0c;会将一个请求封装为一个对象&＃xff0c;使用不同的参数来表示不同的请求&＃xff0c;同时命令模式也支持撤销操作
• 用一个简单的解释&＃xff1a;将军发送命令&＃xff0c;士兵去执行。其中将军就是请求发送者&＃xff0c;士兵是请求接收者&＃xff0c;命令连接了将军和士兵
• 命令模式在 Spring 框架中的 JDBCTemplate 模块中有被使用&＃xff0c;StatementCallBack 接口是命令顶层接口

16.3&＃xff0c;类图

• Light&＃xff1a;请求接收者&＃xff0c;真正执行命令的角色&＃xff0c;控制运行
• Command&＃xff1a;命令&＃xff0c;也就是请求发送者和请求接收者的关联角色&＃xff0c;知道如果实施和执行一个指令操作
• LightXXCommand&＃xff1a;具体命令角色&＃xff0c;实现自 Command&＃xff0c;将一个命令与一个功能绑定&＃xff0c;通过命令实现功能
• RemoteController&＃xff1a;请求发送者&＃xff0c;即APP万能遥控&＃xff0c;通过按钮实现功能控制。每一个命令角色封装&＃xff0c;对万能遥控的呈现即为一个按钮
• Client&＃xff1a;客户端&＃xff0c;即操作人&＃xff0c;通过APP进行控制

16.4&＃xff0c;代码实现

• Light&＃xff1a;请求接收者&＃xff0c;具体执行类

  package com.self.designmode.command;/*** 请求接收者: 具体工作类* &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 13:52**/
public class Light {public void on() {System.out.println("电灯打开了...");}public void off() {System.out.println("电灯关上了...");}}


• Command&＃xff1a;顶层命令接口&＃xff0c;连接请求发起者和请求接收者

  package com.self.designmode.command;/*** 命令顶层接口* &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 13:50**/
public interface Command {/*** 执行操作*/void execute();/*** 撤销操作*/void undo();}


• LightOnCommand&＃xff1a;具体命令类&＃xff0c;实际调度请求接收者的功能

  package com.self.designmode.command;/*** 具体命令, 对应某种功能* 打开电灯* &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 13:54**/
public class LightOnCommand implements Command {private Light light;public LightOnCommand(Light light) {this.light &＃61; light;}&＃64;Overridepublic void execute() {light.on();}&＃64;Overridepublic void undo() {light.off();}
}


• LightOffCommand&＃xff1a;具体命令类&＃xff0c;实际调度请求接收者的功能

  package com.self.designmode.command;/*** 具体命令, 对应某种功能* 关闭电灯* &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 13:54**/
public class LightOffCommand implements Command {private Light light;public LightOffCommand(Light light) {this.light &＃61; light;}&＃64;Overridepublic void execute() {light.off();}&＃64;Overridepublic void undo() {light.on();}
}


• NoCommand&＃xff1a;命令空实现&＃xff0c;作为预留部分

  package com.self.designmode.command;/*** &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 14:02**/
public class NoCommand implements Command {&＃64;Overridepublic void execute() {System.out.println("do nothing,,,");}&＃64;Overridepublic void undo() {System.out.println("do nothing,,,");}}


• RemoteController&＃xff1a;请求发起者&＃xff0c;即万能遥控

  package com.self.designmode.command;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** 请求发起者, 即万能遥控,* &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 13:55**/
public class RemoteController {private Map<String, Command> onCommandMap &＃61; new HashMap<>(16);private Map<String, Command> offCommandMap &＃61; new HashMap<>(16);private Command undoCommand;/*** 初始化开关* &＃64;param type* &＃64;param onCommand* &＃64;param offCommand*/public void setCommand(String type, Command onCommand, Command offCommand) {onCommandMap.put(type, onCommand);offCommandMap.put(type, offCommand);}/*** 打开开关命令* &＃64;param type*/public void onCommand(String type) {Command onCommand &＃61; null &＃61;&＃61; onCommandMap.get(type) ? new NoCommand() : onCommandMap.get(type);onCommand.execute();undoCommand &＃61; onCommand;}/*** 关闭开关命令* &＃64;param type*/public void offCommand(String type) {Command offCommand &＃61; null &＃61;&＃61; offCommandMap.get(type) ? new NoCommand() : offCommandMap.get(type);offCommand.execute();undoCommand &＃61; offCommand;}/*** 撤销开关命令*/public void undoCommand() {undoCommand.undo();}}


• Client&＃xff1a;客户端&＃xff0c;用户操作

  package com.self.designmode.command;/*** 客户端操作* &＃64;author PJ_ZHANG* &＃64;create 2020-12-10 14:09**/
public class Client {public static void main(String[] args) {// 初始化请求接收者,即实际执行类Light light &＃61; new Light();// 初始化具体命令类,即命令Command lightOnCommand &＃61; new LightOnCommand(light);Command lightOffCommand &＃61; new LightOffCommand(light);// 初始化遥控器, 即请求发起者RemoteController remoteController &＃61; new RemoteController();// 绑定命令remoteController.setCommand("1", lightOnCommand, lightOffCommand);// 开灯remoteController.onCommand("1");// 关灯remoteController.offCommand("1");// 撤销remoteController.undoCommand();// 如果需要添加其他智能家居,// 只需要添加请求接收者和对应的具体命令类// 在初始化遥控器时设置为不同的type即可}}


16.5&＃xff0c;命令模式的注意事项和细节

• 将发起请求的对象和执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者&＃xff0c;调用者只需要调用命令对象的 execute() 方法可以让接口者工作&＃xff0c;而不必知道接收者是谁、是如何工作的。命令对象会负责让对应的接收者执行工作。也就是说 请求发起者 和 请求接受者 是完全解耦的&＃xff0c;命令对象在中间起连接作用
• 比较容易的设计一个命令队列。只需要将命令放入队列中&＃xff0c;就可以进行多线程控制
• 比较容易的实现对请求的撤销和重做
• 空命令也是命令模式的一种设计&＃xff0c;省去了判空操作&＃xff0c;对命令进行了基础的空实现
• 命令模式的应用场景&＃xff1a;界面的一个按钮都是一个命令&＃xff0c;模拟基于命令的订单撤销、恢复、触发、反馈机制
• 命令模式不足&＃xff1a;可能导致某些系统有过多的具体命令类&＃xff0c;增加系统复杂性