Java设计模式-命令模式（Head First 设计模式5）

一、命令模式定义

来看看命令模式的定义：

命令模式：将请求封装成对象，以便使用不同的请求、日志、队列等来参数化其他对象。命令模式也支持撤销操作。

每次讲一个模式时，从定义都不能体会其中的技巧，所以接着通过举例子来说明命令模式。

二、命令模式的举例

下面来看看多用遥控器是如何使用命令模式的。

2.1需求

假设某个公司需要设计一个多用功能的遥控器。基本的需求如下：

该遥控器有可以控制风扇，白炽灯，热水器等等的多对开关，而且可能还有其他的电器，暂时不做其功能，但是希望可以保留接口，用的时间可以方便的扩展。

除上面的需求之外，还需要有个按钮，可以撤销上一步的操作。基本功能如下图：

2.2问题

在设计遥控器时，风扇，白炽灯，热水器的开关方法已经定义好，其名字各不相同。不妨设置其方法为如下：



由于各种电器的开关方法都不一样，而且还存在一个待扩展的电器，如果没有学习命令模式之前，我们在设置扩展的开关时，会出现的问题是什么呢？假设现在有电视，冰箱还可能会用到遥控器，那么我们会在最后一个开关上写if else，当然如果哪一天有多了一个大门也加入了我们的遥控的行列，这样我们继续加if else ，很显然随着电器的高速发展，会有多个需要遥控可以控制的。

而且这样做的话，控制电视、冰箱等物品的代码（如LightOn、HeaterOn等）会写在遥控器中，增加新的被控制物品时，不可避免的导致会修改遥控器代码，这样做也不符合开闭原则的要求。

举个例子，如果我们是需要遥控的客户，现在有一款遥控如果有遥控可以进行扩展，一种是可以扩展指定类型的，像上面的，只能再去扩展电视和冰箱中的一种，偶尔有一天你看到隔壁邻居的门，也可以使用遥控了，所以你去把你的高级遥控器，拿到扩展店时，扩展工程师说了，现在只能扩展电视和冰箱，不支持对大门的遥控扩展.

我们肯定是希望，可以自由的扩展，大门可以使用遥控了，就对大门扩展，车门使用遥控了，就对车门扩展……其实也就是一种松耦合的实现。

2.3解决问题

命令模式的核心就在于命令对象，通过命令对象，将命令的发出者和最终的执行者解耦。就像在餐馆点餐时，顾客并不直接向厨师提出要求，而是借助点餐单，顾客将点餐的命令封装在点餐单上，点餐单再要求厨师做菜。即客户控制点餐单，点餐单控制厨师，客户和厨师之间解耦。

而命令对象也起到这样的“桥梁”的作用，命令对象想要控制哪个类，就在构造函数中传入相应类的对象。

实现命令接口：

//实现命令接口，所有的命令对象实现相同的包含一个方法的接口
public interface Command {
public void execute();
}

实现一个命令：

（需要建立起来“命令”与“被控制者（电灯）”的联系）

public class LightOnCommand implements Command {
Light light;

//在构造函数传入某个被控制对象，以便让这个命令控制
public LightOnCommand(Light light) {
this.light = light;
}

//由命令对象控制最终执行者，命令对象提供统一的execute方法，而封装了最终执行者的方法
//类似上文提到的“菜单控制厨师”
public void excute() {
light.on();
}
}

控制器使用命令对象：

（需要建立起来“控制者（遥控器）”与“命令”的联系）

public class SimpleRemoteControl {
Command command;

//可以通过构造函数传入一个命令对象，也可以通过其他方法，这里通过自定义的setCommand()方法
public SimpleRemoteControl() {}
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}

public void buttonPressed() {
command.execute();
}
}

回到我们的遥控器问题上面来,我们可以先定义好我们的风扇，白炽灯，热水器。然后定义其分别的开关命令，每个命令都有自己对应的电器引用，而且会在命令的execute中包装电器的开或者关，最后需要把命令安装到遥控器上面，在遥控器上每个按钮都对应有自己的激发方法，用代码表示如下：

public class RemoteControlTest {
public static void main(String[] args) {

SimpleRemoteControl control = new SimpleRemoteControl();//建立遥控器对象
Light light = new Light();//建立灯对象
LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);//建立命令对象,同时将被控制的灯作为参数传入，建立命令对象和灯的关联

control.setCommand(lightOn);//建立遥控器的命令对象的关联
control.buttonPressed();
}
}

这样基本上就实现了我们的现有的电器的遥控。需要注意的是，在开始初始化遥控器时，对每个命令初始化成了NoCommand，也就是什么都不执行。在命令的初始化经常使用，同时这也解决了我们的在扩展前什么都不做的难题。看了风扇，白炽灯，热水器的遥控实现，进一步的扩展任何的电器，相信都不是什么难事。但是还有个功能没有实现，就是撤销到上一步的操作，接下来我们就来实现撤销操作。

2.4问题的补充说明

撤销操作就想我们遥控中的返回一样。基本上就是灯亮着，突然按了一下关灯，然后再按一下返回键，灯就亮了。其他的电器同样的道理。下面先看一下灯的撤销原理，命令除了执行外还有一个撤销，所以我们需要先都命令的接口添加一个方法。

/// <summary>
/// 命令接口
/// </summary>
public interface ICommand
{
void Excute();
void Undo();
}

对于开灯需要做的修改如下：

public class LightOnCommand : ICommand
{
Light light;
public LightOnCommand(Light light)
{
this.light = light;
}
public void Excute()
{
light.LightOn();
}
/// <summary>
/// 调用命令的反命令
/// </summary>
public void Undo()
{
light.LightOff();
}
}

其他命令同理，代码会在源码中一并给出。也就是每个命令都有自己的反命令，在Undo方法里面也就是调用反命令的Excute方法。每当按下一个按钮时，就去记录其命令的名称，如果按撤销的话，就执行命名的Undo方法。下面给出主要代码：

public void OnButtonWasPressed(int slot)
{
onCommands[slot].Excute();
backCommand=onCommands[slot];
}
public void OffButtonWasPressed(int slot)
{
offCommands[slot].Excute();
backCommand = offCommands[slot];
}
public void BackButtonWasPressed()
{
backCommand.Undo();
}

以上是对遥控器对命令的撤销，需要注意两点1、通过记住命令执行之前的状态，然后去恢复到原来的状态。2、在每次执行之后要记住执行的那个命令。也即记住命令和记住状态。

除了一次执行一个命令和撤销一个命令，当然还可以一次执行多个命令。下面给出主要代码：

public class MutlipleCommand : ICommand
{
ICommand[] commands;
ICommand[] backCommands;
public MutlipleCommand(ICommand[] commands)
{
this.commands = commands;
backCommands = new ICommand[commands.Length];
}

public void Excute()
{
for (int i = 0; i < commands.Length; i++)
{
commands[i].Excute();
backCommands[i] = commands[i];
}

}

public void Undo()
{
for (int i = 0; i < commands.Length; i++)
{
backCommands[i].Undo();
}
}
}

三、命令模式类图

四、总结

命令模式主要通过中介Command实现了发出命令者和命令的执行者，也即Invoke类和Receiver的松耦合。本文先给出了命令模式的定义，通过吃饭的例子给出了使用命令模式实现遥控器设计思路，最后还提到了撤销命令和一个命令实现多个命令的做法。

参考文章：/article/4975944.html