本文主要是介绍命令模式(详解版)——小马同学@Tian,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
命令模式(详解版)
在软件开发系统中,“方法的请求者”与“方法的实现者”之间经常存在紧密的耦合关系,这不利于软件功能的扩展与维护。例如,想对方法进行“撤销、重做、记录”等处理都很不方便,因此“如何将方法的请求者与实现者解耦?”变得很重要,命令模式就能很好地解决这个问题。
在现实生活中,命令模式的例子也很多。比如看电视时,我们只需要轻轻一按遥控器就能完成频道的切换,这就是命令模式,将换台请求和换台处理完全解耦了。电视机遥控器(命令发送者)通过按钮(具体命令)来遥控电视机(命令接收者)。
再比如,我们去餐厅吃饭,菜单不是等到客人来了之后才定制的,而是已经预先配置好的。这样,客人来了就只需要点菜,而不是任由客人临时定制。餐厅提供的菜单就相当于把请求和处理进行了解耦,这就是命令模式的体现。
命令模式的定义与特点
命令(Command)模式的定义如下: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储存、传递、调用、增加与管理。
命令模式的主要优点如下。
- 通过引入中间件(抽象接口)降低系统的耦合度。
- 扩展性良好,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,且满足“开闭原则”。
- 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。
- 可以在现有命令的基础上,增加额外功能。比如日志记录,结合装饰器模式会更加灵活。
其缺点是:
- 可能产生大量具体的命令类。因为每一个具体操作都需要设计一个具体命令类,这会增加系统的复杂性。
- 命令模式的结果其实就是接收方的执行结果,但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现,引入了额外类型结构(引入了请求方与抽象命令接口),增加了理解上的困难。不过这也是设计模式的通病,抽象必然会额外增加类的数量,代码抽离肯定比代码聚合更加难理解。
命令模式的结构与实现
可以将系统中的相关操作抽象成命令,使调用者与实现者相关分离,其结构如下。
1. 模式的结构
命令模式包含以下主要角色。
- 抽象命令类(Command)角色:声明执行命令的接口,拥有执行命令的抽象方法 execute()。
- 具体命令类(Concrete Command)角色:是抽象命令类的具体实现类,它拥有接收者对象,并通过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:执行命令功能的相关操作,是具体命令对象业务的真正实现者。
- 调用者/请求者(Invoker)角色:是请求的发送者,它通常拥有很多的命令对象,并通过访问命令对象来执行相关请求,它不直接访问接收者。
其结构图如图 1 所示。
图1 命令模式的结构图
2. 模式的实现
命令模式的代码如下:
package command;public class CommandPattern { public static void main(String[] args) { Command cmd = new ConcreteCommand(); Invoker ir = new Invoker(cmd); System.out.println("客户访问调用者的call()方法..."); ir.call(); }
}//调用者
class Invoker { private Command command; public Invoker(Command command) { this.command = command; } public void setCommand(Command command) { this.command = command; } public void call() { System.out.println("调用者执行命令command..."); command.execute(); }
}//抽象命令
interface Command { public abstract void execute();
}//具体命令
class ConcreteCommand implements Command { private Receiver receiver; ConcreteCommand() { receiver = new Receiver(); } public void execute() { receiver.action(); }
}//接收者
class Receiver { public void action() { System.out.println("接收者的action()方法被调用..."); }
}
程序的运行结果如下:
客户访问调用者的call()方法...
调用者执行命令command...
接收者的action()方法被调用...
命令模式的应用实例
【例1】用命令模式实现客户去餐馆吃早餐的实例。
分析:客户去餐馆可选择的早餐有肠粉、河粉和馄饨等,客户可向服务员选择以上早餐中的若干种,服务员将客户的请求交给相关的厨师去做。这里的点早餐相当于“命令”,服务员相当于“调用者”,厨师相当于“接收者”,所以用命令模式实现比较合适。
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