精读《设计模式 - Command 命令模式》

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Command(命令模式)

Command(命令模式)属于行为型模式。

意图:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。

举例子

如果看不懂上面的意图介绍,没有关系,设计模式需要在日常工作里用起来,结合例子可以加深你的理解,下面我准备了三个例子,让你体会什么场景下会用到这种设计模式。

点菜是命令模式

为什么顾客会找服务员点菜,而不是直接冲到后厨盯着厨师做菜?因为做菜比较慢,肯定会出现排队的现象,而且有些菜可能是一起做效率更高,所以将点菜和做菜分离比较容易控制整体效率。

其实这个社会现象就对应编程领域的命令模式:点菜就是一个个请求,点菜员记录的菜单就是将请求生成的对象,点菜员不需要关心怎么做菜、谁来做,他只要把菜单传到后厨即可,由后厨统一调度。

大型软件系统的操作菜单

大型软件操作系统都有一个特点,即软件非常复杂,菜单按钮非常多。但由于菜单按钮本身并没有业务逻辑,所以通过菜单按钮点击后触发的业务行为不适合由菜单按钮完成,此时可利用命令模式生成一个或一系列指令,由软件系统的实现部分来真正执行。

浏览器请求排队

浏览器的请求不仅会排队,还会取消、重试,因此是个典型的命令模式场景。如果不能将 window.fetch 序列化为一个个指令放入到队列中,是无法实现请求排队、取消、重试的。

意图解释

意图:将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。

一个请求指的是来自客户端的一个操作,比如菜单按钮点击。重点在点击后并不直接实现,而是将请求封装为一个对象,可以理解为从直接实现:

function onClick() {
  // ... balabala 实现逻辑
}
复制代码

改为生成一个对象,序列化这个请求:

function onClick() {
  concreteCommand.push({
    // ... 描述这个请求
  })
  // 执行所有命令队列
  concreteCommand.executeAll()
}
复制代码

看上去繁琐了一些,但得到了后面所说的好处:“从而使你可用不同的请求对客户进行参数化”,也就是可以对任何请求进行参数化存储,我们可以在任意时刻调用。 这相当于掌握了执行时机,可以在任意时刻调用,以实现排队或记录日志,如果再记录下反向操作信息,就可以实现撤销重做了。

结构图

Command 是命令的接口,一般固定有一个 execute 方法。

ConcreteCommand 是命令接口的实现,它会注入具体执行者 Receiver,它实现的 execute 方法会调用 receiver.execute 来具体执行。

Invoker 是执行请求的命令,其实上面都在推入命令,并没有真正执行,如果排队结束或点击撤销重做时,就触发了 Invoker 实际,就该调用对应的 Command 执行啦。

代码例子

下面例子使用 typescript 编写。

首先看最终执行态,最终执行需要先添加命令,再执行命令:

const command1 = new Command('balabala1')
const command2 = new Command('balabala2')

const invoker = new Invoker()
invoker.push(command1)
invoker.push(command2)
invoker.execute()
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Invoker 内部用一个队列维护,执行的时候其实是 for 循环执行了每个 command.execute():

class Invoker {
  push(command) {
    // 队列里推入命令
    this.commands.push(command)
  }

  execute() {
    this.commands.forEach(command => command.execute())
    // 别忘了清空 this.commands
  }
}
复制代码

弊端

命令模式需要注意序列化大小,一般分为:

  1. 仅记录操作。
  2. 记录全量快照。
  3. 全量快照共享内存。

记录操作是较为精细的管理方式,并且可以延伸出协同编辑功能。记录快照要注意尽量共享内存,防止快照过大,而且协同编辑场景因为快照无法做冲突处理,所以快照模式在协同编辑场景无法应用。

另外要识别没必要使用命令模式的场景,对于没有撤销重做的前端大部分场景来说,都无需改为命令模式。

总结

命令模式本质上就是将操作抽象为可序列化的命令,使操作可以在合适的时间执行,这种设计带来了许多额外好处。

利用命令模式可以达到高内聚低耦合的效果,提升代码可维护性,也可以实现撤销重做、协同编辑等功能性需求。

讨论地址是:精读《设计模式 - Command(命令模式)》· Issue #295 · dt-fe/weekly

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