Java设计模式--命令模式

简介: 命令模式(别名:动作,事物)为系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。Command Pattern(Another name:Action,Transaction)Encapsulate a request as an object, thereby letting you paramete

命令模式(别名:动作,事物)

为系统中的一组接口提供一个一致的界面,Facade模式定义了一个高层接口,这个接口使得这一子系统更加容易使用。

Command Pattern(Another name:Action,Transaction)

Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize clients with different requests, queue or log requests, and support undoable operations.

类图

模式的结构与使用

命令模式的结构中包四种角色。
+ 接受者(Receiver):接受者是一个类的实例,该实例负责执行与请求相关的操作。
+ 命令(Command):命令是一个接口,规定了用来封装“请求”的若干个方法,比如:execute()、undo()等方法。
+ 具体命令(Concrete command):具体命令是实现命令接口的类的实例。具体命令必须实现接口中的方法,比如execute(),使该方法封装一个“请求”。
+ 请求者(Invoker):请求者是一个包含Command接口变量的类的实例。请求者中的Command接口的变量可以存放任何具体命令的引用。请求者负责调用具体命令,让具体命令执行那些封装“请求”的方法,比如execute()方法。

简单的例子

接受者Receiver的类CompanyArmy.java

package Command;

public class CompanyArmy {
    public void sneakAttack() {
        System.out.println("我们知道了如何偷袭敌人,保证完成任务");
    }
}

Command接口Command.java

package Command;

public interface Command {
    public abstract void execute();
}

ConcreteCommand的实现类ConcreteCommand.java

package Command;

public class ConcreteCommand implements Command {

    CompanyArmy army;

    public ConcreteCommand(CompanyArmy army) {
        this.army = army;
    }

    @Override
    public void execute() {
        army.sneakAttack();
    }
}

请求者类ArmySuperior.java

package Command;

public class ArmySuperior {
    Command command;
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    public void startExecuteCommand() {
        command.execute();
    }
}

测试类Application.java

package Command;

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        CompanyArmy 三连 = new CompanyArmy();
        Command command = new ConcreteCommand(三连);
        ArmySuperior 指挥官 = new ArmySuperior();
        指挥官.setCommand(command);
        指挥官.startExecuteCommand();
    }
}

运行截图

命令撤销的例子

接受者Receiver的类MakeDir.java

package UndoCommand;

import java.io.File;

public class MakeDir {
    public void createDir(String name) {
        File dir = new File(name);
        dir.mkdir();
    }

    public void deleteDir(String name) {
        File dir = new File(name);
        dir.delete();
    }
}

Command接口Command.java

package UndoCommand;

public interface Command {
    public abstract void execute(String name);
    public abstract void undo();
}

ConcreteCommand的实现类ConcreteCommand.java

package UndoCommand;

import java.util.ArrayList;

public class ConcreteCommand implements Command {
    ArrayList<String> dirNameList;
    MakeDir makeDir;

    public ConcreteCommand(MakeDir makeDir) {
        dirNameList = new ArrayList<String>();
        this.makeDir = makeDir;
    }

    @Override
    public void execute(String name) {
        makeDir.createDir(name);
        dirNameList.add(name);
    }

    @Override
    public void undo() {
        if (dirNameList.size() > 0) {
            int m = dirNameList.size();
            String str = dirNameList.get(m - 1);
            makeDir.deleteDir(str);
            dirNameList.remove(m - 1);
        } else
            System.out.println("没有需要撤销的操作");
    }
}

请求者类RequestMakedir.java

package UndoCommand;

public class RequestMakedir {
    Command command;
    public void setCommand(Command command) {
        this.command = command;
    }
    public void startExecuteCommand(String name) {
        command.execute(name);
    }
    public void undoCommand() {
        command.undo();
    }
}

测试类Application.java

package UndoCommand;

public class Application {

    public static void main(String[] args) {
        MakeDir makeDir = new MakeDir();
        Command command = new ConcreteCommand(makeDir);
        RequestMakedir requestMakedir = new RequestMakedir();
        requestMakedir.setCommand(command);
        requestMakedir.startExecuteCommand("yxx");
        requestMakedir.startExecuteCommand("yn");
        requestMakedir.undoCommand();
    }
}

运行截图

命令模式的优点

  • 在命令模式中,请求者(Invoker)不直接与接受者(Receiver)交互,即请求者(Invoker)不包含接受者(Receiver)的引用,因此彻底消除了彼此之间的耦合。
  • 命令模式满足“开-闭原则”。如果增加新的具体命令和该命令的接受者,不必修改调用者的代码,调用者就可以使用新的命令对象;反之,如果增加新的调用者,不必修改现有的具体命令和接受者,新增加的调用者就可以使用已有的具体命令。
  • 由于请求者的请求被封装到了具体命令中,那么就可以将具体命令保存到持久化的媒介中,在需要的时候,重新执行这个具体命令。因此,使用命令模式可以记录日志。
  • 使用命令模式可以对请求者的“请求”进行排队。每个请求都各自对应一个具体命令,因此可以按一定顺序执行这些命令。

适用命令模式的情景

  • 程序需要在不同的时刻制定、排列和执行请求。
  • 程序需要提供撤销操作。
  • 程序需要支持宏操作。

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