前言
【设计模式】命令模式——行为型模式
一、概述
定义：
将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通，这样方便将命令对象进行存储、传递、调用、增加与管理。
结构
命令模式包含以下主要角色：
- 抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
- 具体命令（Concrete Command）角色：具体的命令，实现命令接口；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
- 实现者/接收者（Receiver）角色： 接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
- 调用者/请求者（Invoker）角色： 要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。
二、案例
日常生活中，我们出去吃饭都会遇到下面的场景：
将上面用代码实现，那我们就需要分析命令模式的角色在该案例中由谁来充当。
- 服务员： 就是调用者角色，由她来发起命令。
- 资深大厨： 就是接收者角色，真正命令执行的对象。
- 订单： 命令中包含订单。
类图如下：
代码如下：
public interface Command { void execute();//只需要定义一个统一的执行方法 } public class OrderCommand implements Command { //持有接受者对象 private SeniorChef receiver; private Order order; public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order){ this.receiver = receiver; this.order = order; } public void execute() { System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的订单："); Set<String> keys = order.getFoodDic().keySet(); for (String key : keys) { receiver.makeFood(order.getFoodDic().get(key),key); } try { Thread.sleep(100);//停顿一下 模拟做饭的过程 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的饭弄好了"); } } public class Order { // 餐桌号码 private int diningTable; // 用来存储餐名并记录份数 private Map<String, Integer> foodDic = new HashMap<String, Integer>(); public int getDiningTable() { return diningTable; } public void setDiningTable(int diningTable) { this.diningTable = diningTable; } public Map<String, Integer> getFoodDic() { return foodDic; } public void setFoodDic(String name, int num) { foodDic.put(name,num); } } // 资深大厨类 是命令的Receiver public class SeniorChef { public void makeFood(int num,String foodName) { System.out.println(num + "份" + foodName); } } public class Waitor { private ArrayList<Command> commands;//可以持有很多的命令对象 public Waitor() { commands = new ArrayList(); } public void setCommand(Command cmd){ commands.add(cmd); } // 发出命令 喊 订单来了，厨师开始执行 public void orderUp() { System.out.println("美女服务员：叮咚，大厨，新订单来了......."); for (int i = 0; i < commands.size(); i++) { Command cmd = commands.get(i); if (cmd != null) { cmd.execute(); } } } } public class Client { public static void main(String[] args) { //创建2个order Order order1 = new Order(); order1.setDiningTable(1); order1.getFoodDic().put("西红柿鸡蛋面",1); order1.getFoodDic().put("小杯可乐",2); Order order2 = new Order(); order2.setDiningTable(3); order2.getFoodDic().put("尖椒肉丝盖饭",1); order2.getFoodDic().put("小杯雪碧",1); //创建接收者 SeniorChef receiver=new SeniorChef(); //将订单和接收者封装成命令对象 OrderCommand cmd1 = new OrderCommand(receiver, order1); OrderCommand cmd2 = new OrderCommand(receiver, order2); //创建调用者 waitor Waitor invoker = new Waitor(); invoker.setCommand(cmd1); invoker.setCommand(cmd2); //将订单带到柜台 并向厨师喊 订单来了 invoker.orderUp(); } }
三、分析
优缺点
优点：
- 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
- 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
- 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
- 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合，实现命令的撤销与恢复。
缺点：
- 使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
- 系统结构更加复杂。
使用场景
- 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
- 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
- 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
四、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。
/** * jdk Runnable 命令模式 * TurnOffThread ： 属于具体 */ 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(); } }
总结
以上就是命令模式的讲解。
