命令模式案例引入要求

  • 1.买了一套智能家电,有照明灯,风扇,冰箱,洗衣机,我们只要在手机上安装app就可以控制这些家电工作。
  • 2.这些智能家电来自不同的厂家,不想针对每一种家电都安装一个app,分别控制,希望使用一个app就可以控制全部的智能家电。
  • 3.要实现,一个app控制所有智能家电的需求,则每个智能家电厂家,都要提供一个统一的接口给app使用,这时就可以考虑使用命令模式。
  • 4.命令模式可将 指令发送者,从指令执行者对象中解耦。
  • 5.在案例中,指令发送者是app,指令执行者是不同厂商的家电产品。

基本介绍

  • 1.命令模式(Command Pattern):在软件设计中,我们经常要向某些对象发送命令,但是不知道命令的接收者是谁,也不知道接收者要执行的命令的操作是那个,我么只需在程序运行时指定具体的命令接收者即可,此时可以使用命令模式来进行设计。
  • 2.命令模式可以让命令发送者和命令执行者之间的调用关系更加灵活,实现解耦。
  • 3.在命令模式中,会将一个命令封装为一个对象,以便使用不同参数来表示不同命令,同时命令模式支持可撤销操作。
  • 4.通俗易懂的理解,将军发布命令,士兵去执行。角色分为将军(命令发送者),命令(连接将军和士兵),士兵(命令执行者)。

原理类图

类图说明

  • 1.Invoker是调用者角色。
  • 2.Receiver是接收者角色,知道如何执行一个命令具体的操作。
  • 3.Command是命令的抽象层,需要执行的命令都在这里,可以是接口,也可以是抽象类。
  • 4.ConcreteCommand是命令的实现层,内部组合了一个接收者角色,并重写抽象层的命令方法,由具体的接收者去执行某些操作,完成命令。
    Invoker是调用者,Receiver是被调用者,ConcreteCommand是命令,实现Command接口,持有被调用者对象(命令执行者)。

命令模式实现案例案例uml类图

代码

/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public interface Command {    public void execute();    public void undo();}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class LightOffCommand implements Command{    private LightReceiver receiver;    public LightOffCommand(LightReceiver receiver){        this.receiver = receiver;    }    @Override    public void execute() {        receiver.off();    }    @Override    public void undo() {        receiver.on();    }}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class LightOnCommand implements Command{    //组合实际命令的执行者(命令接收者)    private LightReceiver receiver;    public LightOnCommand(LightReceiver receiver){        this.receiver = receiver;    }    @Override    public void execute() {        receiver.on();    }    @Override    public void undo() {        receiver.off();    }}/** * 没有任何命令,即空执行 用于初始化每个按钮 调用空命令时,对象什么都不做 * 其实这也是一种设计模式,可以省掉空判断 * @author 长名06 * @version 1.0 */public class NoCommand implements Command{    @Override    public void execute() {    }    @Override    public void undo() {    }}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class TVOffCommand implements Command{    private TVReceiver tvReceiver;    public TVOffCommand(TVReceiver tvReceiver){        this.tvReceiver = tvReceiver;    }    @Override    public void execute() {        tvReceiver.off();    }    @Override    public void undo() {        tvReceiver.on();    }}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class TVOnCommand implements Command{    private TVReceiver tvReceiver;    public TVOnCommand(TVReceiver tvReceiver){        this.tvReceiver = tvReceiver;    }    @Override    public void execute() {        tvReceiver.on();    }    @Override    public void undo() {        tvReceiver.off();    }}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class LightReceiver {    public void on(){        System.out.println("电灯打开");    }    public void off(){        System.out.println("电灯关闭");    }}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class TVReceiver {    public void on(){        System.out.println("电视打开了");    }    public void off(){        System.out.println("电视关闭了");    }}/** * @author 长名06 * @version 1.0 */public class RemoterController {    //开按钮命令数组    private Command[] onCommands;    //关按钮命令数组    private Command[] offCommands;    //执行撤销命令按钮    private Command undoCommand;    /**     * 构造方法,传入指令数组的长度,以及数组中初始的指令类型     */    public RemoterController(){        //先赋值,后使用        onCommands = new Command[5];        offCommands = new Command[5];        for (int i = 0; i < 5; i++) {            onCommands[i] = new NoCommand();            offCommands[i] = new NoCommand();        }    }    /**     * 根据数组下标设置特定打开指令     * @param i     */    public void setCommand(int i,Command onCommand,Command offCommand){        if(i = onCommands.length){            throw new IndexOutOfBoundsException();        }        onCommands[i] = onCommand;        offCommands[i] = offCommand;    }    public void onButtonWasPushed(int no){        //找到按下的开按钮对应的命令,并执行命令        onCommands[no].execute();        //记录这次操作,用于撤销        undoCommand = onCommands[no];    }    public void offButtonWasPushed(int no){        //找到按下的关按钮对应的命令,并执行命令        offCommands[no].execute();        //记录这次操作,用于撤销        undoCommand = offCommands[no];    }    public void undoButtonWasPushed(){        undoCommand.undo();    }}public class Client {    public static void main(String[] args) {        RemoterController remoterController = new RemoterController();        //创建电灯接收者        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();        //创建电灯的开指令        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);        //创建电灯的关指令        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);        //将电灯的开关指令,设置到遥控器中        remoterController.setCommand(0,lightOnCommand,lightOffCommand);        System.out.println("按下电灯的开按钮");        remoterController.onButtonWasPushed(0);        System.out.println("按下电灯的关按钮");        remoterController.offButtonWasPushed(0);        System.out.println("按下遥控器的撤销按钮");        remoterController.undoButtonWasPushed();        //创建电视接收者        TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();        //创建电视打开指令        TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);        //创建电视关闭指令        TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);        //将电视的开关指令,设置到遥控器中        remoterController.setCommand(1,tvOnCommand,tvOffCommand);        System.out.println("按下电视的开按钮");        remoterController.onButtonWasPushed(1);        System.out.println("按下电视的关按钮");        remoterController.offButtonWasPushed(1);        System.out.println("按下遥控器的撤销按钮");        remoterController.undoButtonWasPushed();    }}

命令模式在Spring框架JdbcTemplate的源码分析

1.SpringTemplate类中使用到了命令模式
2.代码分析

3.角色分析
3.1 StatementCallback接口,类似命令接口Command.
3.2 class QueryStatementCallback implements StatementCallback, SqlProvider,局部内部类,在JdbcTemplate类的public T query(final String sql, final ResultSetExtractor rse) 方法中,实现了命令接口,是指令的具体实现类,同时也是命令执行者角色。
3.3 命令调用者JdbcTemplate,其中execute(StatementCallback action),调用了action.doInStatement方法,不同的实现StatementCallback接口的对象,对应不同的
doInStatement实现逻辑
3.4 另外实现StatementCallbakc接口的类还有,如下图

注意事项和细节

  • 1.将发出指令的对象与执行指令的对象解耦。发出指令的对象是调用者(Invoker),调用者只要调用命令对象的execute()方法,就可以让接收者(执行指令的)工作。不必知道具体的接收者对象是谁,是如何实现的。命令对象会负责让接收者,执行指令的动作,也就是说,”指令发起者”和“指令执行者”之间的解耦是通过命令对象实现的,命令对象起到了纽带桥梁的作用。
  • 2.容易设计一个命令队列,只要把命令对象放到对列,就可以多线程的执行命令。
  • 3.容易实现命令的撤销和重做。
  • 4.命令模式不足,可能导致某些系统有过多的具体类,会增加系统的复杂度,这点在使用的时候要注意。
  • 5.空命令也是一种设计模式,它为我们省去了判空的操作。在上面的实例中,如果没有空命令,我们每按下一个按键都要判空,这给我们编码带来一定的麻烦。
  • 6.命令模式经典的应用场景,界面的一个按钮都是一条命令,模拟CMD(DOS命令),订单的撤销和恢复,触发/反馈机制。
    只是为了记录自己的学习历程,且本人水平有限,不对之处,请指正。