《JAVA与模式》之命令模式 - 大话设计模式

在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述命令（Command）模式的：

命令模式属于对象的行为模式。命令模式又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。

命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统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。

命令模式的结构

命令模式是对命令的封装。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开，委派给不同的对象。

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。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。

命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化，从而具有以下的优点：

命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。
允许接收请求的一方决定是否要否决请求。
能较容易地设计一个命令队列。
可以容易地实现对请求的撤销和恢复。
在需要的情况下，可以较容易地将命令记入日志。

下面以一个示意性的系统，说明命令模式的结构。

命令模式涉及到五个角色，它们分别是：

客户端(Client)角色：创建一个具体命令(ConcreteCommand)对象并确定其接收者。
命令(Command)角色：声明了一个给所有具体命令类的抽象接口。
具体命令(ConcreteCommand)角色：定义一个接收者和行为之间的弱耦合；实现execute()方法，负责调用接收者的相应操作。execute()方法通常叫做执行方法。
请求者(Invoker)角色：负责调用命令对象执行请求，相关的方法叫做行动方法。
接收者(Receiver)角色：负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者，实施和执行请求的方法叫做行动方法。

源代码

接收者角色类

1public class Receiver {
2    /**
3     * 真正执行命令相应的操作
4     */
5    public void action(){
6        System.out.println("执行操作");
7    }
8}

抽象命令角色类

1public interface Command {
2    /**
3     * 执行方法
4     */
5    void execute();
6}

具体命令角色类

 1public class ConcreteCommand implements Command {
 2    //持有相应的接收者对象
 3    private Receiver receiver = null;
 4    /**
 5     * 构造方法
 6     */
 7    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
 8        this.receiver = receiver;
 9    }
10    @Override
11    public void execute() {
12        //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
13        receiver.action();
14    }
15
16}

请求者角色类

 1public class Invoker {
 2    /**
 3     * 持有命令对象
 4     */
 5    private Command command = null;
 6    /**
 7     * 构造方法
 8     */
 9    public Invoker(Command command){
10        this.command = command;
11    }
12    /**
13     * 行动方法
14     */
15    public void action(){
16
17        command.execute();
18    }
19}

客户端角色类

 1public class Client {
 2
 3    public static void main(String[] args) {
 4        //创建接收者
 5        Receiver receiver = new Receiver();
 6        //创建命令对象，设定它的接收者
 7        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
 8        //创建请求者，把命令对象设置进去
 9        Invoker invoker = new Invoker(command);
10        //执行方法
11        invoker.action();
12    }
13
14}

AudioPlayer系统

小女孩茱丽(Julia)有一个盒式录音机，此录音机有播音(Play)、倒带(Rewind)和停止(Stop)功能，录音机的键盘便是请求者(Invoker)角色；茱丽(Julia)是客户端角色，而录音机便是接收者角色。Command类扮演抽象命令角色，而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具体命令类。茱丽(Julia)不需要知道播音(play)、倒带(rewind)和停止(stop)功能是怎么具体执行的，这些命令执行的细节全都由键盘(Keypad)具体实施。茱丽(Julia)只需要在键盘上按下相应的键便可以了。

录音机是典型的命令模式。录音机按键把客户端与录音机的操作细节分割开来。

源代码

接收者角色，由录音机类扮演

 1public class AudioPlayer {
 2
 3    public void play(){
 4        System.out.println("播放...");
 5    }
 6
 7    public void rewind(){
 8        System.out.println("倒带...");
 9    }
10
11    public void stop(){
12        System.out.println("停止...");
13    }
14}

抽象命令角色类

1public interface Command {
2    /**
3     * 执行方法
4     */
5    public void execute();
6}

具体命令角色类

 1public class PlayCommand implements Command {
 2
 3    private AudioPlayer myAudio;
 4
 5    public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer){
 6        myAudio = audioPlayer;
 7    }
 8    /**
 9     * 执行方法
10     */
11    @Override
12    public void execute() {
13        myAudio.play();
14    }
15
16}

 1public class RewindCommand implements Command {
 2
 3    private AudioPlayer myAudio;
 4
 5    public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer){
 6        myAudio = audioPlayer;
 7    }
 8    @Override
 9    public void execute() {
10        myAudio.rewind();
11    }
12
13}

 1public class StopCommand implements Command {
 2    private AudioPlayer myAudio;
 3
 4    public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer){
 5        myAudio = audioPlayer;
 6    }
 7    @Override
 8    public void execute() {
 9        myAudio.stop();
10    }
11
12}

请求者角色，由键盘类扮演

 1public class Keypad {
 2    private Command playCommand;
 3    private Command rewindCommand;
 4    private Command stopCommand;
 5
 6    public void setPlayCommand(Command playCommand) {
 7        this.playCommand = playCommand;
 8    }
 9    public void setRewindCommand(Command rewindCommand) {
10        this.rewindCommand = rewindCommand;
11    }
12    public void setStopCommand(Command stopCommand) {
13        this.stopCommand = stopCommand;
14    }
15    /**
16     * 执行播放方法
17     */
18    public void play(){
19        playCommand.execute();
20    }
21    /**
22     * 执行倒带方法
23     */
24    public void rewind(){
25        rewindCommand.execute();
26    }
27    /**
28     * 执行播放方法
29     */
30    public void stop(){
31        stopCommand.execute();
32    }
33}

客户端角色，由茱丽小女孩扮演

 1public class Julia {
 2    public static void main(String[]args){
 3        //创建接收者对象
 4        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
 5        //创建命令对象
 6        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
 7        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
 8        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
 9        //创建请求者对象
10        Keypad keypad = new Keypad();
11        keypad.setPlayCommand(playCommand);
12        keypad.setRewindCommand(rewindCommand);
13        keypad.setStopCommand(stopCommand);
14        //测试
15        keypad.play();
16        keypad.rewind();
17        keypad.stop();
18        keypad.play();
19        keypad.stop();
20    }
21}

运行结果如下：

宏命令

所谓宏命令简单点说就是包含多个命令的命令，是一个命令的组合。

设想茱丽的录音机有一个记录功能，可以把一个一个的命令记录下来，再在任何需要的时候重新把这些记录下来的命令一次性执行，这就是所谓的宏命令集功能。因此，茱丽的录音机系统现在有四个键，分别为播音、倒带、停止和宏命令功能。此时系统的设计与前面的设计相比有所增强，主要体现在Julia类现在有了一个新方法，用以操作宏命令键。

源代码

系统需要一个代表宏命令的接口，以定义出具体宏命令所需要的接口。

 1public interface MacroCommand extends Command {
 2    /**
 3     * 宏命令聚集的管理方法
 4     * 可以添加一个成员命令
 5     */
 6    public void add(Command cmd);
 7    /**
 8     * 宏命令聚集的管理方法
 9     * 可以删除一个成员命令
10     */
11    public void remove(Command cmd);
12}

具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把个别的命令合成宏命令。

 1public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {
 2
 3    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
 4    /**
 5     * 宏命令聚集管理方法
 6     */
 7    @Override
 8    public void add(Command cmd) {
 9        commandList.add(cmd);
10    }
11    /**
12     * 宏命令聚集管理方法
13     */
14    @Override
15    public void remove(Command cmd) {
16        commandList.remove(cmd);
17    }
18    /**
19     * 执行方法
20     */
21    @Override
22    public void execute() {
23        for(Command cmd : commandList){
24            cmd.execute();
25        }
26    }
27
28}

客户端类Julia

 1public class Julia {
 2
 3    public static void main(String[]args){
 4        //创建接收者对象
 5        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
 6        //创建命令对象
 7        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
 8        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
 9        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
10
11        MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
12
13        marco.add(playCommand);
14        marco.add(rewindCommand);
15        marco.add(stopCommand);
16        marco.execute();
17    }
18}

运行结果如下：

命令模式的优点

更松散的耦合
命令模式使得发起命令的对象——客户端，和具体实现命令的对象——接收者对象完全解耦，也就是说发起命令的对象完全不知道具体实现对象是谁，也不知道如何实现。
更动态的控制
命令模式把请求封装起来，可以动态地对它进行参数化、队列化和日志化等操作，从而使得系统更灵活。
很自然的复合命令
命令模式中的命令对象能够很容易地组合成复合命令，也就是宏命令，从而使系统操作更简单，功能更强大。
更好的扩展性
由于发起命令的对象和具体的实现完全解耦，因此扩展新的命令就很容易，只需要实现新的命令对象，然后在装配的时候，把具体的实现对象设置到命令对象中，然后就可以使用这个命令对象，已有的实现完全不用变化。

转载于：https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/06/01/2526972.html