【源碼分析設計模式 13】命令模式

一、基本介紹

1、在軟件設計中，我們經常需要向某些對象發送請求，但是並不知道請求的接收者是誰，也不知道被請求的操作時哪個，我們只需在程序運行時指定具體的請求接收者即可，此時，可以使用命令模式來進行設計。

2、命令模式使請求發送者與請求接收者消除彼此之間的耦合，讓對象之間的調用關係更加靈活，實現解耦。

3、在命令模式中，會將一個請求封裝爲一個對象，以便使用不同參數來表示不同的請求，同時命令模式也支持撤銷操作。

二、命令模式的結構

1、Invoker：調用者角色

2、Command：命令角色

需要自行的所有命令都在這裏，可以是接口或抽象類；

3、Receiver：接收者角色

知道如何實施和執行一個請求相關的操作；

4、ConcreteCommand

將一個接收者對象與一個動作綁定，調用接收者響應的操作，實現execute

三、命令模式的優缺點

1、優點

（1）類間解耦

調用者角色和接收者角色之間沒有任何依賴關係，調用者實現功能時只需調用Command抽象類的execute方法即可，不需要了解到底是哪個接收者在執行。

（2）可擴展性

Command的子類可以非常容易的擴展，而調用者Invoker和高層次的模塊client不產生嚴重的代碼耦合。

（3）命令模式結合其它模式更優秀

• 命令模式可以結合責任鏈模式，實現命令族解析任務；
• 結合模板方法模式，則可以減少command子類的膨脹問題；

2、缺點

類爆炸！

四、命令模式的應用場景

1、命令的發送者和命令執行者有不同的生命週期，命令發送了並不是立即執行。換言之，原先的請求發出者可能已經不在了，而命令對象本身仍然是活動的。這時命令的接收者可以在本地，也可以在網絡的另一個地址。命令對象可以在序列化之後傳送到另一臺機器上去。

2、命令需要進行各種管理邏輯，比如對多個命令的統一管理。

3、需要支持撤銷、重試等操作。

命令模式可以把狀態存儲起來，等到客戶端需要撤銷命令所產生的的效果時，調用undo()方法，把命令產生的效果撤銷掉；

命令模式還提供了redo()方法，以供客戶端在需要的時候再重新發送命令。

4、使用命令模式作爲 "回調(callBack)" 在面向對象系統中的替代。"callBack" 講的便是先將一個函數登記上，然後在以後調用此函數。

5、如果將系統中所有的數據更新到日誌裏，以便在系統崩潰時，可以根據日誌讀回所有的數據更新命令，重新調用execute()方法一條一條執行這些命令，從而恢復系統在崩潰前所做的數據更新。

五、代碼實例

1、命令角色Command

package designMode.advance.command;

//創建命令接口
public interface Command {
	//執行動作(操作)
	public void execute();
	//撤銷動作(操作)
	public void undo();
}

 LightOnCommand

package designMode.advance.command;

public class LightOnCommand implements Command {
	//聚合LightReceiver
	LightReceiver light;

	//構造器
	public LightOnCommand(LightReceiver light) {
		super();
		this.light = light;
	}

	@Override
	public void execute() {
		//調用接收者的方法
		light.on();
	}

	@Override
	public void undo() {
		//調用接收者的方法
		light.off();
	}
}

LightOffCommand 

package designMode.advance.command;

public class LightOffCommand implements Command {
	// 聚合LightReceiver
	LightReceiver light;

	// 構造器
	public LightOffCommand(LightReceiver light) {
		super();
		this.light = light;
	}

	@Override
	public void execute() {
		// 調用接收者的方法
		light.off();
	}

	@Override
	public void undo() {
		// 調用接收者的方法
		light.on();
	}
}

TVOnCommand 

package designMode.advance.command;

public class TVOnCommand implements Command {
	// 聚合TVReceiver
	TVReceiver tv;
	// 構造器
	public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
		super();
		this.tv = tv;
	}

	@Override
	public void execute() {
		// 調用接收者的方法
		tv.on();
	}

	@Override
	public void undo() {
		// 調用接收者的方法
		tv.off();
	}
}

TVOffCommand 

package designMode.advance.command;

public class TVOffCommand implements Command {
	// 聚合TVReceiver
	TVReceiver tv;
	// 構造器
	public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
		super();
		this.tv = tv;
	}

	@Override
	public void execute() {
		// 調用接收者的方法
		tv.off();
	}

	@Override
	public void undo() {
		// 調用接收者的方法
		tv.on();
	}
}

NoCommand  

package designMode.advance.command;

/**
 * 沒有任何命令，即空執行: 用於初始化每個按鈕, 當調用空命令時，對象什麼都不做
 * 其實，這樣是一種設計模式, 可以省掉對空判斷
 * @author Administrator
 *
 */
public class NoCommand implements Command {
	@Override
	public void execute() {

	}

	@Override
	public void undo() {

	}
}

2、接收角色Receiver

package designMode.advance.command;

public class LightReceiver {
	public void on() {
		System.out.println(" 電燈打開了.. ");
	}

	public void off() {
		System.out.println(" 電燈關閉了.. ");
	}
}

package designMode.advance.command;

public class TVReceiver {
	public void on() {
		System.out.println(" 電視機打開了.. ");
	}
	public void off() {
		System.out.println(" 電視機關閉了.. ");
	}
}

3、Controller

package designMode.advance.command;

public class RemoteController {
	// 開 按鈕的命令數組
	Command[] onCommands;
	Command[] offCommands;
	// 執行撤銷的命令
	Command undoCommand;

	// 構造器，完成對按鈕初始化
	public RemoteController() {
		onCommands = new Command[5];
		offCommands = new Command[5];
		for (int i = 0; i < 5; i++) {
			onCommands[i] = new NoCommand();
			offCommands[i] = new NoCommand();
		}
	}

	// 給我們的按鈕設置你需要的命令
	public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
		onCommands[no] = onCommand;
		offCommands[no] = offCommand;
	}

	// 按下開按鈕
	public void onButtonWasPushed(int no) { // no 0
		// 找到你按下的開的按鈕， 並調用對應方法
		onCommands[no].execute();
		// 記錄這次的操作，用於撤銷
		undoCommand = onCommands[no];

	}

	// 按下開按鈕
	public void offButtonWasPushed(int no) { // no 0
		// 找到你按下的關的按鈕， 並調用對應方法
		offCommands[no].execute();
		// 記錄這次的操作，用於撤銷
		undoCommand = offCommands[no];

	}

	// 按下撤銷按鈕
	public void undoButtonWasPushed() {
		undoCommand.undo();
	}
}

4、調用者角色Client

package designMode.advance.command;

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		//使用命令設計模式，完成通過遙控器，對電燈的操作

		//創建電燈的對象(接受者)
		LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();

		//創建電燈相關的開關命令
		LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
		LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

		//需要一個遙控器
		RemoteController remoteController = new RemoteController();

		//給我們的遙控器設置命令, 比如 no = 0 是電燈的開和關的操作
		remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);

		System.out.println("--------按下燈的開按鈕-----------");
		remoteController.onButtonWasPushed(0);
		System.out.println("--------按下燈的關按鈕-----------");
		remoteController.offButtonWasPushed(0);
		System.out.println("--------按下撤銷按鈕-----------");
		remoteController.undoButtonWasPushed();


		System.out.println("=========使用遙控器操作電視機==========");

		TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();

		TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
		TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);

		//給我們的遙控器設置命令, 比如 no = 1 是電視機的開和關的操作
		remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);

		System.out.println("--------按下電視機的開按鈕-----------");
		remoteController.onButtonWasPushed(1);
		System.out.println("--------按下電視機的關按鈕-----------");
		remoteController.offButtonWasPushed(1);
		System.out.println("--------按下撤銷按鈕-----------");
		remoteController.undoButtonWasPushed();
	}
}

5、控制檯輸出