设计模式 ( 十三 ) 命令模式Command（对象行为型）

设计模式 ( 十三 ) 命令模式Command（对象行为型）

1.概述

        在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并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，可以使用命令模式来进行设计，使得请求发送者与请求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。

 例子1：电视机遥控器 : 遥控器是请求的发送者，电视机是请求的接收者，遥控器上有一些按钮如开，关,换频道等按钮就是具体命令，不同的按钮对应电视机的不同操作。

      在软件系统中，“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但在某些场合，比如要对行为进行“记录、撤销/重做、事务”等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦？

 命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式又称为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。（Command Pattern: Encapsulate a request asan object, thereby letting youparameterize clients withdifferent requests,queueor log requests,andsupportundoable operations. ）

1）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。

2）系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。

3）系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

4）系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。

抽象命令类(Command):  声明执行操作的接口。调用接收者相应的操作，以实现执行的方法Execute。

具体命令类(ConcreteCommand):  创建一个具体命令对象并设定它的接收者。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。 

调用者(Invoker):  要求该命令执行这个请求。通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。

接收者(Receiver):  知道如何实施与执行一个请求相关的操作。任何类都可能作为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。 

客户类(Client):  创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。 

7.效果

Command模式优点：

1) 降低系统的耦合度:Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。

2) Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。

3) 组合命令:你可将多个命令装配成一个组合命令，即可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令。一般说来，组合命令是Composite模式的一个实例。

4) 增加新的Command很容易，因为这无需改变已有的类。

5）可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

命令模式的缺点：

使用命令模式可能会 导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。

8.实现

电视机遥控器 :

电视机是请求的接收者，

 遥控器是请求的发送者，

 遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演，

 有三个具体的命令类实现了抽象命令接口，这三个具体命令类分别代表三种操作：打开电视机、关闭电视机和切换频道。

 显然，电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。

[php]  view plain  copy

 print ?

1. <?php  
2. /** 
3.  * 电视机遥控器 : 
4.    电视机是请求的接收者， 
5.    遥控器是请求的发送者， 
6.    遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演， 
7.    有三个具体的命令类实现了抽象命令接口，这三个具体命令类分别代表三种操作：打开电视机、关闭电视机和切换频道。 
8.    显然，电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。 
9.  
10.  */  
11. /** 
12.  * The Command abstraction( 命令接口，声明执行的操作).   
13.  * In this case the implementation must return a result,   
14.  * sometimes it only has side effects.   
15.  */  
16. interface ICommand  
17. {  
18.     /** 
19.      * 执行命令对应的操作 
20.      * 
21.      * @param unknown_type $name 
22.      * @param unknown_type $args 
23.      */  
24.     function execute();  
25. }  
26.   
27.   
28. /** 
29.  * ConcreteCommand具体的命令实现对象:打开命令 
30.  */  
31. class ConcreteCommandOpen implements ICommand {  
32.     /** 
33.      * 持有相应的接收者对象 
34.      */  
35.     private  $_receiverTV = null; //  
36.     /** 
37.      * 示意，命令对象可以有自己的状态 
38.      */  
39.     private  $_state;  
40.     /** 
41.      * 构造方法，传入相应的接收者对象 
42.      * @param receiver 相应的接收者对象 
43.      */  
44.     public function  __construct($receiver){  
45.         $this->_receiverTV = $receiver;  
46.     }  
47.     public function execute() {  
48.         //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能  
49.         $this->_receiverTV->actionOpen();  
50.     }  
51. }  
52. /** 
53.  * ConcreteCommand具体的命令实现对象：关闭 
54.  */  
55. class ConcreteCommandClose implements ICommand {  
56.     /** 
57.      * 持有相应的接收者对象 
58.      */  
59.     private  $_receiverTV = null; //  
60.     /** 
61.      * 示意，命令对象可以有自己的状态 
62.      */  
63.     private  $_state;  
64.     /** 
65.      * 构造方法，传入相应的接收者对象 
66.      * @param receiver 相应的接收者对象 
67.      */  
68.     public function  __construct($receiver){  
69.         $this->_receiverTV = $receiver;  
70.     }  
71.     public function execute() {  
72.         //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能  
73.         $this->_receiverTV->actionClose();  
74.     }  
75. }  
76.   
77. /** 
78.  * ConcreteCommand具体的命令实现对象：换频道 
79.  */  
80. class ConcreteCommandChange implements ICommand {  
81.     /** 
82.      * 持有相应的接收者对象 
83.      */  
84.     private  $_receiverTV = null; //  
85.     /** 
86.      * 示意，命令对象可以有自己的状态 
87.      */  
88.     private  $_state;  
89.     /** 
90.      * 构造方法，传入相应的接收者对象 
91.      * @param receiver 相应的接收者对象 
92.      */  
93.     public function  __construct($receiver){  
94.         $this->_receiverTV = $receiver;  
95.     }  
96.     public function execute() {  
97.         //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能  
98.         $this->_receiverTV->actionChange();  
99.     }  
100. }  
101.   
102. /** 
103.  * 接收者对象 
104.  */  
105. class ReceiverTV {  
106.     /** 
107.      * 真正执行命令相应的打开操作 
108.      */  
109.     public function actionOpen(){  
110.         echo 'actionOpen<br/>';  
111.     }  
112.       
113.     /** 
114.      * 真正执行命令相应的关闭操作 
115.      */  
116.     public function actionClose(){  
117.         echo 'actionClose<br/>';  
118.     }  
119.       
120.     /** 
121.      *  真正执行命令相应的换频道操作 
122.      */  
123.     public function actionChange(){  
124.         echo 'actionChange<br/>';  
125.     }  
126. }  
127.   
128. /** 
129.  * 调用者Invoker:遥控器  
130.  */  
131. class InvokerControler {  
132.     /** 
133.      * 持有命令对象 
134.      */  
135.     private $_commands = null; //ICommand  
136.     /** 
137.      * 设置调用者持有的命令对象 
138.      * @param command 命令对象 
139.      */  
140.     public function addCommand($command) {  
141.         $classname = get_class($command);  
142.         $this->_commands[$classname] = $command;  
143.     }  
144.     /** 
145.      * 示意方法，要求命令执行请求 
146.      */  
147.     public function runCommand($cmdName) {  
148.         //调用命令对象的执行方法  
149.         $this->_commands[$cmdName]->execute();  
150.     }  
151. }  
152. class Client {  
153.     /** 
154.      * 示意，负责创建命令对象，并设定它的接收者 
155.      */  
156.     public static  function main(){  
157.        //创建电视接收者  
158.        $receiver = new ReceiverTV();  
159.          
160.        //创建Invoker  
161.        $invoker = new InvokerControler();  
162.        //创建命令对象，设定它的接收者  
163.        $commandOpen = new ConcreteCommandOpen($receiver);  
164.        //把命令对象设置进调用遥控器  
165.        $invoker->addCommand($commandOpen);  
166.          
167.        //执行打开命令  
168.        $invoker->runCommand(get_class($commandOpen));  
169.          
170.        
171.     }  
172. }  
173. Client::main();  
174. ?>  

UML图：

宏命令又称为 组合命令 ，它是 命令模式和组合模式 联用的产物：

宏命令也是一个具体命令，不过它包含了对其他命令对象的引用， 在调用宏命令的 execute() 方法时，将递归调用它所包含的每个成员命令的 execute() 方法 ，一个宏命令的成员对象可以是简单命令，还可以继续是宏命令。执行一个宏命令将执行多个具体命令，从而实现对命令的批处理。

Ÿ

9.与其他相关模式

1）Composite模式（可被用来实现宏命令。

2）备忘录Memento模式可用来保持某个状态，命令用这一状态来取消它的效果。在被放入历史表列前必须被拷贝的命令起到一种原型的作用。

10.总结与分析

1） 命令模式的本质是 对命令进行封装， 将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。

2）每一个命令都是一个操作： 请求的一方发出请求，要求执行一个操作； 接收的一方收到请求，并执行操作

3） 命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来， 使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执       行，以及是怎么被执行的。

4）命令模式 使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。

5）命令模式的关键在于 引入了抽象命令接口，且 发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的 具体命令才能与接收者相关联。