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命令模式定义
将一个请求封装为一个对象,使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通,这样方便将命令对象进行存储、传递、调用、增加与管理。
命令模式概述
日常生活中,我们出去吃饭都会遇到下面的场景。
该场景中我们重点关注服务员向厨师递交订单,厨师根据订单来做饭菜,以前我们的传统实现方式一般是服务员对象直接聚合厨师对象,调用厨师根据订单做菜的方法,这种实现就出现服务员对象和厨师对象的强耦合,如果以后换厨师就会需要修改代码,不符合开闭原则。而,命令模式可以很好的解决该问题。
命令模式结构
命令模式包含以下主要角色:
- 抽象命令类(Command)角色: 定义命令的接口,声明执行的方法。
- 具体命令(Concrete Command)角色:具体的命令,实现命令接口;通常会持有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
- 实现者/接收者(Receiver)角色: 接收者,真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
- 调用者/请求者(Invoker)角色: 要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方,也就是说相当于使用命令对象的入口。
命令模式Java案例实现
将上面的案例用代码实现,那我们就需要分析命令模式的角色在该案例中由谁来充当。
服务员: 就是调用者角色,由她来发起命令。
资深大厨: 就是接收者角色,真正命令执行的对象。
订单: 命令中包含订单。
1)订单类
public class Order { //餐桌号码 private int diningTable; //所下的餐品及份数 private Map<String,Integer> foodDir = new HashMap<String, Integer>(); public int getDiningTable() { return diningTable; } public void setDiningTable(int diningTable) { this.diningTable = diningTable; } public Map<String, Integer> getFoodDir() { return foodDir; } public void setFood(String name,int num) { foodDir.put(name,num); } }
2)资深大厨类,是命令的Receiver(接收者角色)
public class SeniorChef { // 根据餐品及分数制作食物 public void makeFood(String name,int num) { System.out.println(num + "份" + name); } }
3)抽象命令类
public interface Command { // 命令执行方法 void execute(); }
4)订单命令类,属于具体的命令类,需要聚合对象接收者和接收者依赖的操作数据
public class OrderCommand implements Command { //持有接收者对象 private SeniorChef receiver; // 订单,接收者依赖的操作数据 private Order order; public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order) { this.receiver = receiver; this.order = order; } public void execute() { System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的订单:"); Map<String, Integer> foodDir = order.getFoodDir(); //遍历map集合 Set<String> keys = foodDir.keySet(); for (String foodName : keys) { receiver.makeFood(foodName, foodDir.get(foodName)); } System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的饭准备完毕!!!"); } }
5)服务员类,调用者(请求者)角色
public class Waitor { //持有多个命令对象 private List<Command> commands = new ArrayList<Command>(); public void setCommand(Command cmd) { //将cmd对象存储到list集合中 commands.add(cmd); } //发起命令功能 喊 订单来了 public void orderUp() { System.out.println("美女服务员:大厨,新订单来了。。。。"); //遍历list集合 for (Command command : commands) { if(command != null) { command.execute(); } } } }
6)测试类
public class Client { public static void main(String[] args) { //创建第一个订单对象 Order order1 = new Order(); order1.setDiningTable(1); order1.setFood("西红柿鸡蛋面",1); order1.setFood("小杯可乐",2); //创建第二个订单对象 Order order2 = new Order(); order2.setDiningTable(2); order2.setFood("尖椒肉丝盖饭",1); order2.setFood("小杯雪碧",1); //创建厨师对象 SeniorChef receiver = new SeniorChef(); //创建命令对象 OrderCommand cmd1 = new OrderCommand(receiver,order1); OrderCommand cmd2 = new OrderCommand(receiver,order2); //创建调用者(服务员对象) Waitor invoke = new Waitor(); invoke.setCommand(cmd1); invoke.setCommand(cmd2); //让服务员发起命令 invoke.orderUp(); } }
7)运行测试类结果:
命令模式优缺点
1,优点:
- 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
- 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类,它满足“开闭原则”,对扩展比较灵活。
- 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合,将多个命令装配成一个组合命令,即宏命令。
- 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合,实现命令的撤销与恢复。
2,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。
- 系统结构更加复杂。
命令模式使用场景
- 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦,使得调用者和接收者不直接交互。
- 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
- 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
JDK源码应用命令模式解析
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,我们一起看下源码:
//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,我们还需要自己定义Receiver 类,这里就不演示了
/** * 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(); } }
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