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。
