设计模式-命令模式

2020-05-19

模式动机

开关与电灯、排气扇示意图

命令模式示意图

现实生活

相同的开关可以通过不同的电线来控制不同的电器。
开关<–>请求发送者。
电灯、排气扇<–>请求的最终接收者和处理者。
开关和电灯、排气扇之间并不存在直接耦合关系，它们通过电线连接在一起，使用不同的电线可以连接不同的请求接收者。

软件开发

按钮<–>请求发送者。
事件处理类<–>请求的最终接收者和处理者。
发送者与接收者之间引入了新的命令对象（类似电线），将发送者的请求封装在命令对象中，再通过命令对象来调用接收者的方法。
相同的按钮可以对应不同的事件处理类。

模式定义

命令模式：将一个请求封装成一个对象，从而使我们可以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。
命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作模式或事务模式。

命令模式结构图

角色解释：

Command：抽象命令类
ConcreteCommand：具体命令类
Invoker：调用者
Receiver：接收者

应用实例

为了用户使用方便，某系统提供了一系列功能键，用户可以自定义功能键的功能，如功能键FunctionButton可以用于退出系统(SystemExitClass)，也可以用于打开帮助界面(DisplayHelpClass)。用户可以通过修改配置文件来改变功能键的用途，现使用命令模式来设计该系统，使得功能键类与功能类之间解耦，相同的功能键可以对应不同的功能。

命令模式类图

命令抽象类

public abstract class Command {
	
	public abstract void execute();
	
}

退出类

public class SystemExitClass {

	public void exit() {
		System.out.println("退出系统~");
	}
	
}

退出命令类

public class ExitCommand extends Command {

	private SystemExitClass seObj = new SystemExitClass();
	
	public void execute() {
		seObj.exit();
	}
	
}

显示文档类

public class DisplayHelpClass {

	public void display() {
		System.out.println("打开帮助文档~");
	}
	
}

显示文档命令类

public class HelpCommand extends Command {

	private DisplayHelpClass hcObj = new DisplayHelpClass();
	
	public void execute() {
		hcObj.display();
	}
	
}

按钮类

public class FunctionButton {
	
	private Command command;
	
	public FunctionButton(Command command) {
		this.command = command;
	}
	
	public void setCommand(Command command) {
		this.command = command;
	}
	
	public void click() {
		command.execute();
	}
	
}

客户端测试类

public class Client {
	
	public static void main(String[] args) {
		
		Command command1,command2;
		command1 = new ExitCommand();
		command2 = new HelpCommand();
		
		FunctionButton fb1 = new FunctionButton(command1);
		FunctionButton fb2 = new FunctionButton(command2);
		
		fb1.click();
		fb2.click();
		
	}

}

输出结果

1 2	退出系统~ 打开帮助文档~

命令模式优点

降低系统的耦合度
新的命令可以很容易地加入到系统中，符合开闭原则
可以比较容易地设计一个命令队列或宏命令（组合命令）
为请求的撤销和恢复操作提供了一种设计和实现方案

命令模式缺点

使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类（针对每一个请求接收者的调用操作都需要设计一个具体命令类）