前言
命令模式(Command Pattern)是一种数据驱动的设计模式,它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中,并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象,并把该命令传给相应的对象,该对象执行命令。
什么是命令模式
命令模式是一个高内聚的模式,其定义为:将一个请求封装成一个对象,从而让你使用不同的请求把客户端参数化,对请 求排队或者记录请求日志,可以提供命令的撤销和恢复功能。
命令模式解决了应用程序中对象的职责以及它们之间的通信方式。
在该类图中,我们看到三个角色:
- Receiver接受者角色:该角色就是干活的角色,命令传递到这里是应该被执行的
- Command命令角色:需要执行的所有命令都在这里声明
- Invoker调用者角色:接收到命令,并执行命令
命令模式的使用场景
- 请求调用者和请求接收者需要解耦,使得调用者和接收者不直接交互。
- 需要抽象出等待执行的行为。
使用时机:当需要先将一个函数登记上,然后再以后调用此函数时,就需要使用命令模式,其实这就是回调函数。
有时候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什么。此时希望用一种松耦合的方式来设计程序,使得请求发送者和请求接收者能够消除彼此之间的耦合关系
例子:拿订餐来说,客人需要向厨师发送请求,但是完全不知道这些厨师的名字和联系方式,也不知道厨师炒菜的方式和步骤。 命令模式把客人订餐的请求封装成 command 对象,也就是订餐中的订单对象。这个对象可以在程序中被四处传递,就像订单可以从服务员手中传到厨师的手中。这样一来,客人不需要知道厨师的名字,从而解开了请求调用者和请求接收者之间的耦合关系
命令模式的优缺点
优点:
类间解耦:调用者角色与接收者角色之间没有任何依赖关系,调用者实现功能时只需调用Command 抽象类的execute方法就可以,不需要了解到底是哪个接收者执行。
可扩展性:Command的子类可以非常容易地扩展,而调用者Invoker和高层次的模块Client不产生严 重的代码耦合。
命令模式结合其他模式会更优秀:命令模式可以结合责任链模式,实现命令族解析任务;结合模板方法模式,则可以减少 Command子类的膨胀问题。
缺点:
命令的无限扩展会增加类的数量,提高系统实现复杂度。
命令模式也是有缺点的,请看Command的子类:如果有N个命令,问题就出来 了,Command的子类就可不是几个,而是N个,这个类膨胀得非常大,这个就需要读者在项 目中慎重考虑使用。
命令模式的实现
Receiver类,知道如何实施与执行一个与请求相关的操作,任何类都可能作为一个接受者
public class CourseVideo {
private String name;
public CourseVideo(String name) {
this.name = name;
}
public void open(){
System.out.println(this.name+"课程的视频开放");
}
public void close(){
System.out.println(this.name+"课程的视频关闭");
}
}
Command类,用来声明执行操作的接口
public interface Command {
void execute();
}
ConcreteCommand类,将一个接受者对象绑定于一个动作,调用接受者相应的操作,以实现Execute。
public class OpenCourseVideoCommand implements Command {
private CourseVideo courseVideo;
public OpenCourseVideoCommand(CourseVideo courseVideo) {
this.courseVideo = courseVideo;
}
@Override
public void execute() {
this.courseVideo.open();
}
}
public class CloseCourseVideoCommand implements Command {
private CourseVideo courseVideo;
public CloseCourseVideoCommand(CourseVideo courseVideo) {
this.courseVideo = courseVideo;
}
@Override
public void execute() {
this.courseVideo.close();
}
}
Invoker类,要求该命令执行这个请求
public class Staff {
private List<Command> commandList = new ArrayList<>();
public void addCommand(Command command){
this.commandList.add(command);
}
public void executeCommands(){
this.commandList.forEach(command -> command.execute());
commandList.clear();
}
}
客户端代码
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CourseVideo courseVideo = new CourseVideo("Pulsar精讲");
OpenCourseVideoCommand openCourseVideoCommand = new OpenCourseVideoCommand(courseVideo);
CloseCourseVideoCommand closeCourseVideoCommand = new CloseCourseVideoCommand(courseVideo);
Staff staff = new Staff();
staff.addCommand(openCourseVideoCommand);
staff.addCommand(closeCourseVideoCommand);
staff.executeCommands();
}
}
总结
命令模式的意图是将一个请求封装成一个对象,从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
命令模式主要解决的问题是在软件系统中,行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系,但某些场合,比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时,这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。
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?将一组行为抽象为对象,可以实现二者之间的松耦合,这是命令模式的使用场景。
系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作,也可以考虑使用命令模式
命令模式的实现过程通过调用者调用接受者执行命令,顺序:调用者→接受者→命令。