Java设计模式之java命令模式详解

目录

• 命令模式的介绍
• 角色
• 订单案例
• 命令模式的优点
• 适用场景
• 示例代码
• 应用
• 宏命令----执行一组命令
• 示例代码
• 总结
• JDK源码解析 Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法
• 总结

命令模式的介绍

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。

角色

• 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。

订单案例

代码演示

将客人点餐的请求封装为一个请求对象，即订单类

//将客人点餐的请求封装为一个请求类
//即订单类
public class Order
{
    //几号桌点餐
    private  Integer diningTable;
    //当前桌客人点的菜品
    private Map<String,Integer> FoodDic=new HashMap<>();
    public Integer getDiningTable() {
        return diningTable;
    }
    public void setDiningTable(Integer diningTable) {
        this.diningTable = diningTable;
    }
    public Map<String, Integer> getFoodDic() {
        return FoodDic;
    }
    public void setFoodDic(String foodName,Integer num)
    {
        FoodDic.put(foodName,num);
    }
}

抽象命令类

//抽象命令类
public abstract class Command
{
    //执行命令的抽象方法
    public abstract void execute();
}

具体命令类—订单命令

//具体订单命令
public class OrderCommand extends Command {
    //持有接受者对象和订单对象
    private SeniorChef chef;
    private Order order;
    //通过构造函数为属性赋值
    OrderCommand(SeniorChef seniorChef,Order order)
    {
        this.chef=seniorChef;
        this.order=order;
    }
    //通过调用接受者对象的方法，来执行命令的具体逻辑行为
    @Override
    public void execute()
    {
        System.out.println(order.getDiningTable()+"号桌的订单");
        //遍历集合: key-->foodName value--->食物点了几份
        order.getFoodDic().forEach((key,value)->{
            chef.makeFood(key,value);
        });
    }
}

接收者

//厨师类
public class SeniorChef
{
    //制作食物
    public void makeFood(String name,Integer num)
    {
        System.out.println("制作"+name+"  "+num+"份");
    }
}

请求者

//服务员类----发送请求(命令)者
public class Waitor
{
      //命令可能有多个
    List<Command> commadns= Lists.newArrayList();
    //将命令放入到集合中
    public void setCmd(Command cmd)
    {
        commadns.add(cmd);
    }
    //发起命令功能
    public void OrderUp()
    {
        System.out.println("订单来了.....");
        //遍历List集合
        commadns.forEach(cmd->{
            if(cmd!=null)
                //命令有效就执行
                cmd.execute();
        });
    }
}

客户端

        //创建订单对象---请求被包装成一个类
        Order order=new Order();
        order.setDiningTable(1);
        order.setFoodDic("大鸡腿",2);
        //创建厨师对象---接收者
        SeniorChef chef=new SeniorChef();
        //创建命令类--组合接受者和具体请求
        Command command=new OrderCommand(chef,order);
        //创建服务员---调用者
        Waitor waitor=new Waitor();
        //将命令组合进去
        waitor.setCmd(command);
        //执行命令
        waitor.OrderUp();

命令模式的优点

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：

（1）命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。

（2）允许接收请求的一方决定是否要否决请求。

（3）能较容易地设计一个命令队列。

（4）可以容易地实现对请求的撤销和恢复====>可以结合备忘录模式实现

（5）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。

命令模式的初衷：对命令请求者（Invoker）和命令实现者（Receiver）的解耦，方便对命令进行各种控制。

适用场景

• 命令的发送者和命令执行者有不同的生命周期。命令发送了并不是立即执行。
• 命令需要进行各种管理逻辑。
• 需要支持撤消\重做操作（这种状况的代码大家可以上网搜索下，有很多，这里不进行详细解读）。

示例代码

接收者角色类

public class Receiver {
    /**
     * 真正执行命令相应的操作
     */
    public void action(){
        System.out.println("执行操作");
    }
}

抽象命令角色类

public interface Command {
    /**
     * 执行方法
     */
    void execute();
}

具体命令角色类

public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相应的接收者对象
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 构造方法
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute() {
        //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
        receiver.action();
    }
}

请求者角色类

public class Invoker {
    /**
     * 持有命令对象
     */
    private Command command = null;
    /**
     * 构造方法
     */
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }
    /**
     * 行动方法
     */
    public void action(){
        command.execute();
    }
}

客户端角色类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //创建命令对象，设定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //创建请求者，把命令对象设置进去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //执行方法
        invoker.action();
    }
}

通过一个command命令类，实现接收者与执行者的解耦操作

应用

宏命令----执行一组命令

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。

示例代码

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。

public interface MacroCommand extends Command {
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以添加一个成员命令
     */
    public void add(Command cmd);
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以删除一个成员命令
     */
    public void remove(Command cmd);
}

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

public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {
    private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
    /**
     * 宏命令聚集管理方法
     */
    @Override
    public void add(Command cmd) {
        commandList.add(cmd);
    }
    /**
     * 宏命令聚集管理方法
     */
    @Override
    public void remove(Command cmd) {
        commandList.remove(cmd);
    }
    /**
     * 执行方法
     */
    @Override
    public void execute() {
        for(Command cmd : commandList){
            cmd.execute();
        }
    }
}

客户端类

public class Julia {
    public static void main(String[]args){
        //创建接收者对象
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
        //创建命令对象
        Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
        Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
        Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
        MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
        marco.add(playCommand);
        marco.add(rewindCommand);
        marco.add(stopCommand);
        marco.execute();
    }
}

总结

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。

JDK源码解析 Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法

//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}
​
//调用者
public class Thread implements Runnable {
    private Runnable target;
    public synchronized void start() {
        if (threadStatus != 0)
            throw new IllegalThreadStateException();
​
        group.add(this);
​
        boolean started = false;
        try {
            start0();
            started = true;
        } finally {
            try {
                if (!started) {
                    group.threadStartFailed(this);
                }
            } catch (Throwable ignore) {
            }
        }
    }
    private native void start0();
}

会调用一个native方法start0(),调用系统方法，开启一个线程。

而接收者是对程序员开放的，可以自己定义接收者。

/**
 * jdk Runnable 命令模式
 *      TurnOffThread ： 属于具体
 */
public class TurnOffThread implements Runnable{
     private Receiver receiver;
     public TurnOffThread(Receiver receiver) {
        this.receiver = receiver;
     }
     public  void run() {
        receiver.turnOFF();
     }

**
 * 测试类
 */
public class Demo {
     public static void main(String[] args) {
         Receiver receiver = new Receiver();
         TurnOffThread turnOffThread = new TurnOffThread(receiver);
         Thread thread = new Thread(turnOffThread);
         thread.start();
     }
}

总结

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