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Java設(shè)計(jì)模式之java命令模式詳解

 更新時(shí)間:2021年09月15日 15:03:51   作者:大忽悠愛(ài)忽悠  
這篇文章主要介紹了Java設(shè)計(jì)模式編程中命令模式的使用,在一些處理請(qǐng)求響應(yīng)的場(chǎng)合經(jīng)??梢杂玫矫钅J降木幊趟悸?需要的朋友可以參考下

命令模式的介紹

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命令模式是對(duì)命令的封裝。命令模式把發(fā)出命令的責(zé)任和執(zhí)行命令的責(zé)任分割開(kāi),委派給不同的對(duì)象

每一個(gè)命令都是一個(gè)操作:請(qǐng)求的一方發(fā)出請(qǐng)求要求執(zhí)行一個(gè)操作;接收的一方收到請(qǐng)求,并執(zhí)行操作。命令模式允許請(qǐng)求的一方和接收的一方獨(dú)立開(kāi)來(lái),使得請(qǐng)求的一方不必知道接收請(qǐng)求的一方的接口,更不必知道請(qǐng)求是怎么被接收,以及操作是否被執(zhí)行、何時(shí)被執(zhí)行,以及是怎么被執(zhí)行的。

角色

  • 客戶端(Client)角色:創(chuàng)建一個(gè)具體命令(ConcreteCommand)對(duì)象并確定其接收者。
  • 命令(Command)角色:聲明了一個(gè)給所有具體命令類(lèi)的抽象接口。
  • 具體命令(ConcreteCommand)角色:定義一個(gè)接收者和行為之間的弱耦合;實(shí)現(xiàn)execute()方法,負(fù)責(zé)調(diào)用接收者的相應(yīng)操作。execute()方法通常叫做執(zhí)行方法。
  • 請(qǐng)求者(Invoker)角色:負(fù)責(zé)調(diào)用命令對(duì)象執(zhí)行請(qǐng)求,相關(guān)的方法叫做行動(dòng)方法。
  • 接收者(Receiver)角色:負(fù)責(zé)具體實(shí)施和執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求。任何一個(gè)類(lèi)都可以成為接收者,實(shí)施和執(zhí)行請(qǐng)求的方法叫做行動(dòng)方法。

訂單案例

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代碼演示

將客人點(diǎn)餐的請(qǐng)求封裝為一個(gè)請(qǐng)求對(duì)象,即訂單類(lèi)

//將客人點(diǎn)餐的請(qǐng)求封裝為一個(gè)請(qǐng)求類(lèi)
//即訂單類(lèi)
public class Order
{
    //幾號(hào)桌點(diǎn)餐
    private  Integer diningTable;
    //當(dāng)前桌客人點(diǎn)的菜品
    private Map<String,Integer> FoodDic=new HashMap<>();
    public Integer getDiningTable() {
        return diningTable;
    }
    public void setDiningTable(Integer diningTable) {
        this.diningTable = diningTable;
    }
    public Map<String, Integer> getFoodDic() {
        return FoodDic;
    }
    public void setFoodDic(String foodName,Integer num)
    {
        FoodDic.put(foodName,num);
    }
}

抽象命令類(lèi)

//抽象命令類(lèi)
public abstract class Command
{
    //執(zhí)行命令的抽象方法
    public abstract void execute();
}

具體命令類(lèi)—訂單命令

//具體訂單命令
public class OrderCommand extends Command {
    //持有接受者對(duì)象和訂單對(duì)象
    private SeniorChef chef;
    private Order order;
    //通過(guò)構(gòu)造函數(shù)為屬性賦值
    OrderCommand(SeniorChef seniorChef,Order order)
    {
        this.chef=seniorChef;
        this.order=order;
    }
    //通過(guò)調(diào)用接受者對(duì)象的方法,來(lái)執(zhí)行命令的具體邏輯行為
    @Override
    public void execute()
    {
        System.out.println(order.getDiningTable()+"號(hào)桌的訂單");
        //遍歷集合: key-->foodName value--->食物點(diǎn)了幾份
        order.getFoodDic().forEach((key,value)->{
            chef.makeFood(key,value);
        });
    }
}

接收者

//廚師類(lèi)
public class SeniorChef
{
    //制作食物
    public void makeFood(String name,Integer num)
    {
        System.out.println("制作"+name+"  "+num+"份");
    }
}

請(qǐng)求者

//服務(wù)員類(lèi)----發(fā)送請(qǐng)求(命令)者
public class Waitor
{
      //命令可能有多個(gè)
    List<Command> commadns= Lists.newArrayList();
    //將命令放入到集合中
    public void setCmd(Command cmd)
    {
        commadns.add(cmd);
    }
    //發(fā)起命令功能
    public void OrderUp()
    {
        System.out.println("訂單來(lái)了.....");
        //遍歷List集合
        commadns.forEach(cmd->{
            if(cmd!=null)
                //命令有效就執(zhí)行
                cmd.execute();
        });
    }
}

客戶端

        //創(chuàng)建訂單對(duì)象---請(qǐng)求被包裝成一個(gè)類(lèi)
        Order order=new Order();
        order.setDiningTable(1);
        order.setFoodDic("大雞腿",2);
        //創(chuàng)建廚師對(duì)象---接收者
        SeniorChef chef=new SeniorChef();
        //創(chuàng)建命令類(lèi)--組合接受者和具體請(qǐng)求
        Command command=new OrderCommand(chef,order);
        //創(chuàng)建服務(wù)員---調(diào)用者
        Waitor waitor=new Waitor();
        //將命令組合進(jìn)去
        waitor.setCmd(command);
        //執(zhí)行命令
        waitor.OrderUp();

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命令模式的優(yōu)點(diǎn)

命令允許請(qǐng)求的一方和接收請(qǐng)求的一方能夠獨(dú)立演化,從而具有以下的優(yōu)點(diǎn):

(1)命令模式使新的命令很容易地被加入到系統(tǒng)里。

(2)允許接收請(qǐng)求的一方?jīng)Q定是否要否決請(qǐng)求。

(3)能較容易地設(shè)計(jì)一個(gè)命令隊(duì)列。

(4)可以容易地實(shí)現(xiàn)對(duì)請(qǐng)求的撤銷(xiāo)和恢復(fù)====>可以結(jié)合備忘錄模式實(shí)現(xiàn)

(5)在需要的情況下,可以較容易地將命令記入日志。

下面以一個(gè)示意性的系統(tǒng),說(shuō)明命令模式的結(jié)構(gòu)。

在這里插入圖片描述

命令模式的初衷:對(duì)命令請(qǐng)求者(Invoker)和命令實(shí)現(xiàn)者(Receiver)的解耦,方便對(duì)命令進(jìn)行各種控制。

適用場(chǎng)景

  • 命令的發(fā)送者和命令執(zhí)行者有不同的生命周期。命令發(fā)送了并不是立即執(zhí)行。
  • 命令需要進(jìn)行各種管理邏輯。
  • 需要支持撤消\重做操作(這種狀況的代碼大家可以上網(wǎng)搜索下,有很多,這里不進(jìn)行詳細(xì)解讀)。

示例代碼

接收者角色類(lèi)

public class Receiver {
    /**
     * 真正執(zhí)行命令相應(yīng)的操作
     */
    public void action(){
        System.out.println("執(zhí)行操作");
    }
}

抽象命令角色類(lèi)

public interface Command {
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    void execute();
}

具體命令角色類(lèi)

public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相應(yīng)的接收者對(duì)象
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 構(gòu)造方法
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute() {
        //通常會(huì)轉(zhuǎn)調(diào)接收者對(duì)象的相應(yīng)方法,讓接收者來(lái)真正執(zhí)行功能
        receiver.action();
    }
}

請(qǐng)求者角色類(lèi)

public class Invoker {
    /**
     * 持有命令對(duì)象
     */
    private Command command = null;
    /**
     * 構(gòu)造方法
     */
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }
    /**
     * 行動(dòng)方法
     */
    public void action(){
        command.execute();
    }
}

客戶端角色類(lèi)

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //創(chuàng)建命令對(duì)象,設(shè)定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //創(chuàng)建請(qǐng)求者,把命令對(duì)象設(shè)置進(jìn)去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //執(zhí)行方法
        invoker.action();
    }
}

通過(guò)一個(gè)command命令類(lèi),實(shí)現(xiàn)接收者與執(zhí)行者的解耦操作

應(yīng)用

宏命令----執(zhí)行一組命令

所謂宏命令簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)就是包含多個(gè)命令的命令,是一個(gè)命令的組合。

示例代碼

系統(tǒng)需要一個(gè)代表宏命令的接口,以定義出具體宏命令所需要的接口。

public interface MacroCommand extends Command {
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以添加一個(gè)成員命令
     */
    public void add(Command cmd);
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以刪除一個(gè)成員命令
     */
    public void remove(Command cmd);
}

具體的宏命令MacroAudioCommand類(lèi)負(fù)責(zé)把個(gè)別的命令合成宏命令。

public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {
    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
    /**
     * 宏命令聚集管理方法
     */
    @Override
    public void add(Command cmd) {
        commandList.add(cmd);
    }
    /**
     * 宏命令聚集管理方法
     */
    @Override
    public void remove(Command cmd) {
        commandList.remove(cmd);
    }
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    @Override
    public void execute() {
        for(Command cmd : commandList){
            cmd.execute();
        }
    }
}

客戶端類(lèi)

public class Julia {
    public static void main(String[]args){
        //創(chuàng)建接收者對(duì)象
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
        //創(chuàng)建命令對(duì)象
        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
        MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
        marco.add(playCommand);
        marco.add(rewindCommand);
        marco.add(stopCommand);
        marco.execute();
    }
}

總結(jié)

更松散的耦合

命令模式使得發(fā)起命令的對(duì)象——客戶端,和具體實(shí)現(xiàn)命令的對(duì)象——接收者對(duì)象完全解耦,也就是說(shuō)發(fā)起命令的對(duì)象完全不知道具體實(shí)現(xiàn)對(duì)象是誰(shuí),也不知道如何實(shí)現(xiàn)。

更動(dòng)態(tài)的控制

命令模式把請(qǐng)求封裝起來(lái),可以動(dòng)態(tài)地對(duì)它進(jìn)行參數(shù)化、隊(duì)列化和日志化等操作,從而使得系統(tǒng)更靈活。

很自然的復(fù)合命令

命令模式中的命令對(duì)象能夠很容易地組合成復(fù)合命令,也就是宏命令,從而使系統(tǒng)操作更簡(jiǎn)單,功能更強(qiáng)大。

更好的擴(kuò)展性

由于發(fā)起命令的對(duì)象和具體的實(shí)現(xiàn)完全解耦,因此擴(kuò)展新的命令就很容易,只需要實(shí)現(xiàn)新的命令對(duì)象,然后在裝配的時(shí)候,把具體的實(shí)現(xiàn)對(duì)象設(shè)置到命令對(duì)象中,然后就可以使用這個(gè)命令對(duì)象,已有的實(shí)現(xiàn)完全不用變化。

JDK源碼解析 Runable是一個(gè)典型命令模式,Runnable擔(dān)當(dāng)命令的角色,Thread充當(dāng)?shù)氖钦{(diào)用者,start方法就是其執(zhí)行方法

//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}
​
//調(diào)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();
}

會(huì)調(diào)用一個(gè)native方法start0(),調(diào)用系統(tǒng)方法,開(kāi)啟一個(gè)線程。

而接收者是對(duì)程序員開(kāi)放的,可以自己定義接收者。

/**
 * jdk Runnable 命令模式
 *      TurnOffThread : 屬于具體
 */
public class TurnOffThread implements Runnable{
     private Receiver receiver;
     public TurnOffThread(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
     }
     public  void run() {
        receiver.turnOFF();
     }
**
 * 測(cè)試類(lèi)
 */
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();
     }
}

總結(jié)

本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來(lái)幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!

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