您的位置：首页 > 其它

设计模式笔记8：命令模式（Command Pattern）

2012-06-10 21:51 681 查看

一、命令模式的内容

命令模式将请求封装成对象，这可以让你使用不同的请求，队列，或者日志请求来参数化其他对象。命令模式也可以支持撤销操作。
命令模式是一种对象行为型模式，其别名为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。

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。

面向接口编程而非面向实现编程的一中实践，将命令的发起者和命令的接收者使用接口进行隔离，有效的解耦和。命令的最终实现这调用了接收者的函数，而命令的发起者直接调用命令，在客户使用的时候，只要将给命令的发起者具体的命令实现就可以将发起者和接收者关联起来，这样使用接口的方式，对扩展开放，对修改关闭。

二、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（Client）角色：创建了一个具体命令(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。这是一个抽象角色。

具体命令（ConcreteCommand）角色：定义一个接受者和行为之间的弱耦合；实现Execute()方法，负责调用接收考的相应操作。Execute()方法通常叫做执方法。

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。

三、要点

命令模式将发出请求的对象和执行请求的对象解耦。
在被解耦的两者之间时通过命令对象进行沟通的。命令对象封装了接收者一个活一组动作。
调用者通过命令对象的execute()发出请求，这会使得接收者的动作被调用。
调用者可以接受命令当做参数，甚至在运行时动态地进行。
命令可以支持撤销，做法是实现一个undo()方法恢复到execute()被执行前的状态。
宏命令是命令的一种简单延伸，允许调用多个命令。宏方法也可以支持撤销。
实际操作时，很常见使用“聪明”命令对象，也就是直接实现了请求，而不是将工作委托给使用者。
命令也可以用来实现日志和事物系统。
宏命令又称为组合命令，它是命令模式和组合模式联用的产物。
宏命令也是一个具体命令，不过它包含了对其他命令对象的引用，在调用宏命令的execute()方法时，将递归调用它所包含的每个成员命令的execute()方法，一个宏命令的成员对象可以是简单命令，还可以继续是宏命令。执行一个宏命令将执行多个具体命令，从而实现对命令的批处理。

四、模式分析

命令模式的本质是对命令进行封装，将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。
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。
命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。
命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。

五、命令模式实例代码

代码一

abstract class AbstractCommand//命令
{
public abstract int execute(int value);
public abstract int undo();
}

class ConcreteCommand extends AbstractCommand//具体命令
{
private Adder adder = new Adder();
private int value;

public int execute(int value)
{
this.value=value;
return adder.add(value);
}

public int undo()
{
return adder.add(-value);
}
}

class CalculatorForm//请求者
{
private AbstractCommand command;

public void setCommand(AbstractCommand command)
{
this.command=command;
}

public void compute(int value)
{
int i = command.execute(value);
System.out.println("执行运算，运算结果为：" + i);
}

public void undo()
{
int i = command.undo();
System.out.println("执行撤销，运算结果为：" + i);
}
}

class Adder//接收者
{
private int num=0;

public int add(int value)
{
num+=value;
return num;
}
}

class Client//客户
{
public static void main(String args[])
{
CalculatorForm form = new CalculatorForm();
ConcreteCommand command = new ConcreteCommand();
form.setCommand(command);

form.compute(10);
form.compute(5);
form.compute(10);
form.undo();
}
}

代码二
命令

public interface Command {
public void execute();
}

具体命令

public class GarageDoorOpenCommand implements Command {
GarageDoor garageDoor;

public GarageDoorOpenCommand(GarageDoor garageDoor) {
this.garageDoor = garageDoor;
}

public void execute() {
garageDoor.up();
}
}

public class LightOffCommand implements Command {
Light light;

public LightOffCommand(Light light) {
this.light = light;
}

public void execute() {
light.off();
}
}

public class LightOnCommand implements Command {
Light light;

public LightOnCommand(Light light) {
this.light = light;
}

public void execute() {
light.on();
}
}

接收者

public class Light {

public Light() {
}

public void on() {
System.out.println("Light is on");
}

public void off() {
System.out.println("Light is off");
}
}

public class GarageDoor {

public GarageDoor() {
}

public void up() {
System.out.println("Garage Door is Open");
}

public void down() {
System.out.println("Garage Door is Closed");
}

public void stop() {
System.out.println("Garage Door is Stopped");
}

public void lightOn() {
System.out.println("Garage light is on");
}

public void lightOff() {
System.out.println("Garage light is off");
}
}

请求者

public class SimpleRemoteControl {
Command slot;

public SimpleRemoteControl() {}

public void setCommand(Command command) {
slot = command;
}

public void buttonWasPressed() {
slot.execute();
}
}

客户

public class RemoteControlTest {
public static void main(String[] args) {
SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();
Light light = new Light();
GarageDoor garageDoor = new GarageDoor();
LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);
GarageDoorOpenCommand garageOpen =
new GarageDoorOpenCommand(garageDoor);

remote.setCommand(lightOn);
remote.buttonWasPressed();
remote.setCommand(garageOpen);
remote.buttonWasPressed();
}
}

六、命令模式优缺点

命令模式的优点

降低系统的耦合度。
新的命令可以很容易地加入到系统中。
可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令（组合命令）。
可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

命令模式的缺点

使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。

七、在什么情况下应当使用命令模式

在下面的情况下应当考虑使用命令模式：

1、使用命令模式作为"CallBack"在面向对象系统中的替代。"CallBack"讲的便是先将一个函数登记上，然后在以后调用此函数。

2、需要在不同的时间指定请求、将请求排队。一个命令对象和原先的请求发出者可以有不同的生命期。换言之，原先的请求发出者可能已经不在了，而命令对象本身仍然是活动的。这时命令的接收者可以是在本地，也可以在网络的另外一个地址。命令对象可以在串形化之后传送到另外一台机器上去。

3、系统需要支持命令的撤消(undo)。命令对象可以把状态存储起来，等到客户端需要撤销命令所产生的效果时，可以调用undo()方法，把命令所产生的效果撤销掉。命令对象还可以提供redo()方法，以供客户端在需要时，再重新实施命令效果。

4、如果一个系统要将系统中所有的数据更新到日志里，以便在系统崩溃时，可以根据日志里读回所有的数据更新命令，重新调用Execute()方法一条一条执行这些命令，从而恢复系统在崩溃前所做的数据更新。

5、一个系统需要支持交易(Transaction)。一个交易结构封装了一组数据更新命令。使用命令模式来实现交易结构可以使系统增加新的交易类型。

八、命令模式在JDK当中的应用

Command (recognizeable
by behavioral methods in an abstract/interface type which invokes a method in an implementation of a different abstract/interface
type which has been encapsulated by
the command implementation during its creation)

All implementations of

java.lang.Runnable

All implementations of

javax.swing.Action

(1) Java语言使用命令模式实现AWT/Swing GUI的委派事件模型 (Delegation Event Model, DEM) 。

在AWT/Swing中，Frame、Button等界面组件是请求发送者，而AWT提供的事件监听器接口和事件适配器类是抽象命令接口，用户可以自己写抽象命令接口的子类来实现事件处理，即实现具体命令类，而在具体命令类中可以调用业务处理方法来实现该事件的处理。对于界面组件而言，只需要了解命令接口即可，无须关心接口的实现，组件类并不关心实际操作，而操作由用户来实现。

(2) 很多系统都提供了宏命令功能，如UNIX平台下的Shell编程，可以将多条命令封装在一个命令对象中，只需要一条简单的命令即可执行一个命令序列，这也是命令模式的应用实例之一。

九、参考文献

/article/8058242.html

http://stackoverflow.com/questions/1673841/examples-of-gof-design-patterns

《Head First 设计模式》

《设计模式》刘伟主编清华大学出版社

内容来自用户分享和网络整理，不保证内容的准确性，如有侵权内容，可联系管理员处理

标签：

相关文章推荐

新的分享

章节导航