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设计模式（六）The Command Pattern 命令模式

2024-07-28 03:23:42   223人阅读

摘要 命令模式：将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤消的操作

问题引入

        近来，智能家居闹得比较凶，这里我们想要实现一个简单的自动家居，由一个遥控器来完成电灯、音响、风扇的开关。

模式定义

        将一个请求封装为一个对象，从而使你可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或记录请求日志，以及支持可撤消的操作

认识模式

        对于这个模式我最欣赏的就是他将“做什么”与"怎么做"的问题或者说是“动作的请求者”与"动作的实现者”进行了完美的解耦。并且，它支持undo的操作。

问题解决

      命令模式实现步骤：   

         * 1、定义一个Command接口，这个接口中只含有execute()方法；

         * 2、定义各个命令对象（需要实现上述的Command接口），它包含具体实现功能的对象引用，并在execute()方法中定义相应的操作；

         * 3、将这个命令对象交给”动作请求者“。

直接上代码：

一、不带undo的遥控器

1>这是Command接口

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package my.oschina.net.design.commands;
 
public interface Com {
    public void execute();
    //这个undo()撤销方法我们一会儿再说
    public void undo();
}

2>我们来定义一个开（关）灯的命令

先看看这个灯的类吧

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package my.oschina.net.design.commands;
 
/**
 * 他包括灯的一切操作（关灯、开灯）
 * @author Eswin
 *
 */
public class Light
{
    public Light(){}
     
    public void lightOn()
    {
        System.out.println("The light is on !");
    }
             
    public void lightOff()
    {
        System.out.println("The light is off !");
    }
}

这是开关灯的命令对象

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package my.oschina.net.design.commands;
 
public class LightOnCommand implements Com{
 
    private Light light;
     
    public LightOnCommand(Light light)
    {
        this.light = light;
    }
     
    public void execute()
    {
        light.lightOn();
    }
 
    @Override
    //显然开灯的撤销就是要关灯
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        light.lightOff();
    }      
}

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package my.oschina.net.design.commands;
 
public class LightOffCommand implements Com{
 
    private Light light;
     
    public LightOffCommand(Light light)
    {
        this.light = light;
    }
     
    public void execute()
    {
        light.lightOff();
    }
 
    @Override
    //显然开灯的撤销就是要开灯
    public void undo() {
        // TODO Auto-generated method stub
        light.lightOn();
    }
}

同理对于fans也是一样的

3>是时候告诉”接收者“遥控器他可以实现的命令了

这是一个简单遥控器类（只有一个按钮，我们只是来测试这个命令，下面有个更全面的例子）

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package my.oschina.net.design.commands;
 
public class ControlBar {
    //命令对象的引用
    Com com;
     
    public ControlBar(){}
     
    /*
     * 通过传入Com参数决定遥控器可以实现的命令
     */
    public void setCommand(Com com)
    {
        this.com = com;
    }
     
    //一旦我们按下按钮(下命令)，就有真正的接受者完成相应的任务，我们的遥控器并不需要知道到底是如何实现的
    public void pressDown()
    {
        com.execute();
    }
}

Test一下吧

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package my.oschina.net.design.commands;
 
public class TestCom {
     
    public static void main(String[] args)
    {
        Light light = new Light(); 
        Com com1 = new LightOnCommand(light);
        Com com2 = new LightOffCommand(light);
         
        Fans fans = new Fans();
        Com com3 = new FansOnCommand(fans);
        Com com4 = new FansOffCommand(fans);
         
        ControlBar clb = new ControlBar();
        clb.setCommand(com1);
        clb.pressDown();
         
        clb.setCommand(com2);
        clb.pressDown();
         
        clb.setCommand(com3);
        clb.pressDown();
         
        clb.setCommand(com4);
        clb.pressDown();   
    }
}

可以看到我们设置好命令，然后只需要PressDown按钮，就可以完成相应的命令

结果如下：

二、带有undo的遥控器

这是一个很炫酷的功能。你肯定遇到过这样尴尬的情况，当你做下一个决定的那一刻你就发现自己后悔了（很奇妙），怎么办？？？没事，我们提供了undo功能！

undo说到底很简单，就是撤销上步操作(没错，就是ctrl + z)，换句话说，就是执行与你上一步的动作相反的动作（你开了我就关）

回头看看LightOnCommand和LightOffCommand命令中的undo操作！确实很简单！

好了，我们可以在遥控器上加上这个硬件按钮了。

接下来我们创建一个真实的遥控器，遥控器上有多个控制按钮，分别实现各个功能。

这是遥控器类：

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package my.oschina.net.design.commands;
 
import java.util.Stack;
 
public class ControlBar2 {
 
        //我们将命令放在数组中更加清晰一点
    Com[] oncoms;
    Com[] offcoms;
     
    //这是个撤销命令对象的引用
    Com undoCom;
     
    //用栈来保存每次需要撤销的操作，从而可以一直undo（当然也是有一定次数限制的）
    public Stack<Com> in_undo_satck = new Stack<Com>();
     
    ControlBar2()
    {
        //记得生成这个数组，要不然出现空指针的现象
        oncoms = new Com[3];
        offcoms = new Com[3];
    }
    /**
     * 
     * @param i 遥控器的命令插槽，用于标识控制的是什么（电灯？电扇？）
     * @param oncom 控制对象的开命令
     * @param offcom 控制对象的关命令
     */
    public void setCommand(int i, Com oncom, Com offcom)
    {  
        oncoms[i] = oncom;
        offcoms[i] = offcom;     
    }
     
    //开按钮
    public void pressOn(int i)
    {
        oncoms[i].execute();
        记录下上一次执行的动作，
        undoCom = oncoms[i];
         
        //将上一次将执行的动作记录到栈中，一会弹出一次调用undo()方法
        in_undo_satck.push(undoCom);
         
    }
     
    //关按钮
    public void pressOff(int i)
    {
        offcoms[i].execute();
        undoCom = offcoms[i];
         
        //将上一次将执行的动作记录到栈中，一会弹出一次调用undo()方法
        in_undo_satck.push(undoCom);
         
    }  
     
    /*带参数的undo撤销按钮，根据传入的i（标识控制哪个对象），对相应的开操作做撤销,这个可以不要
    public void Pressundo(int i)
    {
        oncoms[i].undo();  
        in_undo_satck.push(undoCom);
    }
    */
     
    //undo撤销按钮（终于见到你了）
    public void Pressundo()
    {
            //将上一次将执行的动作记录到栈中，一会弹出一次调用undo()方法，撤销的命令也可以压入栈中，进行撤销操作
        if(!in_undo_satck.isEmpty())       
            in_undo_satck.pop().undo();
    }
}

好了，Test一下

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package my.oschina.net.design.commands;
 
public class TestControlBar2 {
 
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //创建一个Light对象
        Light light = new Light();
        //用Light对象初始化LightOnComman与LightOffCommand命令对象
        Com com1 = new LightOnCommand(light);
        Com com2 = new LightOffCommand(light);
         
        //创建一个Fans对象
        Fans fans = new Fans();
        //用Light对象初始化FansOnComman与FansOffCommand命令对象
        Com com3 = new FansOnCommand(fans);
        Com com4 = new FansOffCommand(fans);
         
        //这是一个遥控器
        ControlBar2 clb = new ControlBar2();   
        //在各个插槽上绑定命令   
        clb.setCommand(0, com1, com2);
        clb.setCommand(1, com3, com4);
         
        //记住了我们绑定的命令0上绑定的是对Light的操作
        clb.pressOn(0);
        clb.pressOff(0);
         
        clb.pressOn(1);
        clb.pressOff(1);
        clb.pressOn(1);
        clb.pressOn(0);
         
        clb.pressOn(1);
        clb.pressOff(1);
 
        System.out.println("UNDO ------------> ");
        while( clb.in_undo_satck.iterator().hasNext())
            clb.Pressundo();
             
    }
         
}

预测结果：

    从分割线（UNDO --------------->）处，两边是成镜像对称的。

实际结果（丝毫不差）：

好了，到这里为止，命令模式差不多了。

不过这里还有一个问题，就是风扇的撤销是不是太过简陋了？的确，风扇除了开就是关？显然不是嘛！我们可是可以调风速的呀！

这个问题其实也很好解决，我们在只要在设计风扇的命令的时候添加一个Speed的字段，记录下设置风速之前的Speed，撤销的时候再调回去就OK啦！

模式延伸

        对于大多数请求-响应模式的功能，比较适合使用命令模式。正如命令模式定义说的那样，命令模式对实现记录日志、撤销操作等功能比较方便。


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