Java設(shè)計模式中命令模式的示例分析

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)Java設(shè)計模式中命令模式的示例分析，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

命令模式的介紹

命令模式是對命令的封裝。命令模式把發(fā)出命令的責(zé)任和執(zhí)行命令的責(zé)任分割開，委派給不同的對象

每一個命令都是一個操作：請求的一方發(fā)出請求要求執(zhí)行一個操作；接收的一方收到請求，并執(zhí)行操作。命令模式允許請求的一方和接收的一方獨立開來，使得請求的一方不必知道接收請求的一方的接口，更不必知道請求是怎么被接收，以及操作是否被執(zhí)行、何時被執(zhí)行，以及是怎么被執(zhí)行的。

角色

• 客戶端(Client)角色：創(chuàng)建一個具體命令(ConcreteCommand)對象并確定其接收者。

• 命令(Command)角色：聲明了一個給所有具體命令類的抽象接口。

• 具體命令(ConcreteCommand)角色：定義一個接收者和行為之間的弱耦合；實現(xiàn)execute()方法，負責(zé)調(diào)用接收者的相應(yīng)操作。execute()方法通常叫做執(zhí)行方法。

• 請求者(Invoker)角色：負責(zé)調(diào)用命令對象執(zhí)行請求，相關(guān)的方法叫做行動方法。

• 接收者(Receiver)角色：負責(zé)具體實施和執(zhí)行一個請求。任何一個類都可以成為接收者，實施和執(zhí)行請求的方法叫做行動方法。

訂單案例

代碼演示

將客人點餐的請求封裝為一個請求對象，即訂單類

//將客人點餐的請求封裝為一個請求類
//即訂單類
public class Order
{
    //幾號桌點餐
    private  Integer diningTable;
    //當(dāng)前桌客人點的菜品
    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);
    }
}

抽象命令類

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

具體命令類—訂單命令

//具體訂單命令
public class OrderCommand extends Command {
    //持有接受者對象和訂單對象
    private SeniorChef chef;
    private Order order;
    //通過構(gòu)造函數(shù)為屬性賦值
    OrderCommand(SeniorChef seniorChef,Order order)
    {
        this.chef=seniorChef;
        this.order=order;
    }
    //通過調(diào)用接受者對象的方法，來執(zhí)行命令的具體邏輯行為
    @Override
    public void execute()
    {
        System.out.println(order.getDiningTable()+"號桌的訂單");
        //遍歷集合: key-->foodName value--->食物點了幾份
        order.getFoodDic().forEach((key,value)->{
            chef.makeFood(key,value);
        });
    }
}

接收者

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

請求者

//服務(wù)員類----發(fā)送請求(命令)者
public class Waitor
{
      //命令可能有多個
    List<Command> commadns= Lists.newArrayList();
    //將命令放入到集合中
    public void setCmd(Command cmd)
    {
        commadns.add(cmd);
    }
    //發(fā)起命令功能
    public void OrderUp()
    {
        System.out.println("訂單來了.....");
        //遍歷List集合
        commadns.forEach(cmd->{
            if(cmd!=null)
                //命令有效就執(zhí)行
                cmd.execute();
        });
    }
}

客戶端

//創(chuàng)建訂單對象---請求被包裝成一個類
        Order order=new Order();
        order.setDiningTable(1);
        order.setFoodDic("大雞腿",2);
        //創(chuàng)建廚師對象---接收者
        SeniorChef chef=new SeniorChef();
        //創(chuàng)建命令類--組合接受者和具體請求
        Command command=new OrderCommand(chef,order);
        //創(chuàng)建服務(wù)員---調(diào)用者
        Waitor waitor=new Waitor();
        //將命令組合進去
        waitor.setCmd(command);
        //執(zhí)行命令
        waitor.OrderUp();

命令模式的優(yōu)點

命令允許請求的一方和接收請求的一方能夠獨立演化，從而具有以下的優(yōu)點：

（1）命令模式使新的命令很容易地被加入到系統(tǒng)里。

（2）允許接收請求的一方?jīng)Q定是否要否決請求。

（3）能較容易地設(shè)計一個命令隊列。

（4）可以容易地實現(xiàn)對請求的撤銷和恢復(fù)====>可以結(jié)合備忘錄模式實現(xiàn)

（5）在需要的情況下，可以較容易地將命令記入日志。

下面以一個示意性的系統(tǒng)，說明命令模式的結(jié)構(gòu)。

命令模式的初衷：對命令請求者（Invoker）和命令實現(xiàn)者（Receiver）的解耦，方便對命令進行各種控制。

適用場景

• 命令的發(fā)送者和命令執(zhí)行者有不同的生命周期。命令發(fā)送了并不是立即執(zhí)行。

• 命令需要進行各種管理邏輯。

• 需要支持撤消\重做操作（這種狀況的代碼大家可以上網(wǎng)搜索下，有很多，這里不進行詳細解讀）。

示例代碼

接收者角色類

public class Receiver {
    /**
     * 真正執(zhí)行命令相應(yīng)的操作
     */
    public void action(){
        System.out.println("執(zhí)行操作");
    }
}

抽象命令角色類

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

具體命令角色類

public class ConcreteCommand implements Command {
    //持有相應(yīng)的接收者對象
    private Receiver receiver = null;
    /**
     * 構(gòu)造方法
     */
    public ConcreteCommand(Receiver receiver){
        this.receiver = receiver;
    }
    @Override
    public void execute() {
        //通常會轉(zhuǎn)調(diào)接收者對象的相應(yīng)方法，讓接收者來真正執(zhí)行功能
        receiver.action();
    }
}

請求者角色類

public class Invoker {
    /**
     * 持有命令對象
     */
    private Command command = null;
    /**
     * 構(gòu)造方法
     */
    public Invoker(Command command){
        this.command = command;
    }
    /**
     * 行動方法
     */
    public void action(){
        command.execute();
    }
}

客戶端角色類

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //創(chuàng)建接收者
        Receiver receiver = new Receiver();
        //創(chuàng)建命令對象，設(shè)定它的接收者
        Command command = new ConcreteCommand(receiver);
        //創(chuàng)建請求者，把命令對象設(shè)置進去
        Invoker invoker = new Invoker(command);
        //執(zhí)行方法
        invoker.action();
    }
}

通過一個command命令類，實現(xiàn)接收者與執(zhí)行者的解耦操作

應(yīng)用

宏命令----執(zhí)行一組命令

所謂宏命令簡單點說就是包含多個命令的命令，是一個命令的組合。

示例代碼

系統(tǒng)需要一個代表宏命令的接口，以定義出具體宏命令所需要的接口。

public interface MacroCommand extends Command {
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以添加一個成員命令
     */
    public void add(Command cmd);
    /**
     * 宏命令聚集的管理方法
     * 可以刪除一個成員命令
     */
    public void remove(Command cmd);
}

具體的宏命令MacroAudioCommand類負責(zé)把個別的命令合成宏命令。

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);
    }
    /**
     * 執(zhí)行方法
     */
    @Override
    public void execute() {
        for(Command cmd : commandList){
            cmd.execute();
        }
    }
}

客戶端類

public class Julia {
    public static void main(String[]args){
        //創(chuàng)建接收者對象
        AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
        //創(chuàng)建命令對象
        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();
    }
}

總結(jié)

更松散的耦合

命令模式使得發(fā)起命令的對象——客戶端，和具體實現(xiàn)命令的對象——接收者對象完全解耦，也就是說發(fā)起命令的對象完全不知道具體實現(xiàn)對象是誰，也不知道如何實現(xiàn)。

更動態(tài)的控制

命令模式把請求封裝起來，可以動態(tài)地對它進行參數(shù)化、隊列化和日志化等操作，從而使得系統(tǒng)更靈活。

很自然的復(fù)合命令

命令模式中的命令對象能夠很容易地組合成復(fù)合命令，也就是宏命令，從而使系統(tǒng)操作更簡單，功能更強大。

更好的擴展性

由于發(fā)起命令的對象和具體的實現(xiàn)完全解耦，因此擴展新的命令就很容易，只需要實現(xiàn)新的命令對象，然后在裝配的時候，把具體的實現(xiàn)對象設(shè)置到命令對象中，然后就可以使用這個命令對象，已有的實現(xiàn)完全不用變化。

JDK源碼解析 Runable是一個典型命令模式，Runnable擔(dān)當(dāng)命令的角色，Thread充當(dāng)?shù)氖钦{(diào)用者，start方法就是其執(zhí)行方法

//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {
    public abstract void run();
}

//調(diào)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();
}

會調(diào)用一個native方法start0(),調(diào)用系統(tǒng)方法，開啟一個線程。

而接收者是對程序員開放的，可以自己定義接收者。

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

**
 * 測試類
 */
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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