命令模式--java实现

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智能生活项目需求

  1. 我们买了一套智能家电,有照明灯、风扇、洗衣机、冰箱,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就可以控制全部的只能家电。
  3. 要实现一个app控制所有智能家电的需求,则每个智能家电厂家都需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

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,使用命令来进行设计。
  2. 命令模式使得请求的发送者与请求的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. 在命令模式中,会将一个请求封装为一个对象,以便使用不同的参数来表示不同的请求来表示不同的请求,同时命令模式也支持可撤销的操作。
  4. 通俗理解为: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)。 原理类图

image.png 类图说明:

  • Invoker:调用者角色
  • Command:命令角色,需要执行的命令都在这里,可以是接口或抽象类。
  • Receiver:接收者角色,知道如何实施和执行一个命令具体的操作。
  • ConcreteCommand:将一个接收者对象与一个动作绑定,调用接收者相应的操作,实现execute。

命令模式解智能家居项目

image.png

/**
 * 命令接口
 **/
public interface Command {
    void execute();

    void undo();
}

/**
 * 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,对象什么都不做即可。
 * 其实:这也是一种设计模式,可以省略对空的判断。
 */
class NoCommand implements Command {
    @Override
    public void execute() {

    }

    @Override
    public void undo() {

    }
}

class LightOnCommand implements Command {
    private LightReceiver lightReceiver;

    public LightOnCommand(LightReceiver lightReceiver) {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        lightReceiver.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        lightReceiver.off();
    }
}

class LightOffCommand implements Command {
    private LightReceiver lightReceiver;

    public LightOffCommand(LightReceiver lightReceiver) {
        this.lightReceiver = lightReceiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        lightReceiver.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        lightReceiver.on();
    }
}
/**
 *
 **/
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");
    }
}
public class RemoteController {
    private Command[] onCommands;
    private Command[] offCommands;
    private Command currentCommand;

    public RemoteController() {
        onCommands = new Command[5];
        offCommands = new Command[5];
        IntStream.rangeClosed(0, 4).forEach(i -> {
            onCommands[i] = new NoCommand();
            offCommands[i] = new NoCommand();
        });
    }

    public void sendCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }

    public void onButtonWasPublished(int no) {
        onCommands[no].execute();
        currentCommand = onCommands[no];
    }

    public void offButtonWasPublished(int no) {
        offCommands[no].execute();
        currentCommand = offCommands[no];
    }

    public void undoButtonWasPublished() {
        currentCommand.undo();
    }
}
public class CommandTest {
    public static void main(String[] args) {
        RemoteController remoteController = new RemoteController();
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();
        remoteController.sendCommand(0, new LightOnCommand(lightReceiver), new LightOffCommand(lightReceiver));
        remoteController.onButtonWasPublished(0);
        remoteController.offButtonWasPublished(0);
        remoteController.undoButtonWasPublished();
    }
}

命令模式的注意实现和细节

  1. 命令模式将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()就可以让接收者工作,而不必知道具体的接收者对象是谁以及接收者如何实现,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”直接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队列,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,我们每按一个按键都要进行判空,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:界面的每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。