命令模式

命令模式

在面向對象程式設計的範疇中,命令模式(Command Pattern)是一種設計模式,它嘗試以物件來代表實際行動。

基本介紹

  • 中文名:命令模式
  • 外文名:Command Pattern
概述,模式結構,模式協作,模式分析,模式優點,模式缺點,適用環境,實例解析,

概述

在軟體系統中,“行為請求者”與“行為實現者”通常呈現一種“緊耦合”。但在某些場合,比如要對行為進行“記錄、撤銷/重做、事務”等處理,這種無法抵禦變化的緊耦合是不合適的。在這種情況下,如何將“行為請求者”與“行為實現者”解耦?將一組行為抽象為對象實現二者之間的松耦合。這就是命令模式(Command Pattern)。

模式結構

Command:
命令模式
定義命令的接口,聲明執行的方法。
ConcreteCommand:
命令接口實現對象,是“虛”的實現;通常會持有接收者,並調用接收者的功能來完成命令要執行的操作。
Receiver:
接收者,真正執行命令的對象。任何類都可能成為一個接收者,只要它能夠實現命令要求實現的相應功能。
Invoker:
要求命令對象執行請求,通常會持有命令對象,可以持有很多的命令對象。這個是客戶端真正觸發命令並要求命令執行相應操作的地方,也就是說相當於使用命令對象的入口。
Client:
創建具體的命令對象,並且設定命令對象的接收者。注意這個不是我們常規意義上的客戶端,而是在組裝命令對象和接收者,或許,把這個Client稱為裝配者會更好理解,因為真正使用命令的客戶端是從Invoker來觸發執行。

模式協作

1. Client創建一個ConcreteCommand對象並指定他的Receiver對象
命令模式
2. 某個Invoker對象存儲該ConcreteCommand對象
3. 該Invoker通過調用Command對象的Execute操作來提交一個請求。若該命令是可撤銷的,ConcreteCommand就在執行Execute操作之前存儲當前狀態以用於取消該命令
4. ConcreteCommand對象對調用它的Receiver的一些操作以執行該請求

模式分析

1.命令模式的本質是對命令進行封裝,將發出命令的責任和執行命令的責任分割開
2.每一個命令都是一個操作:請求的一方發出請求,要求執行一個操作;接收的一方收到請求,並執行操作
3.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,以及操作是否被執行、何時被執行,以及是怎么被執行的。
4.命令模式使請求本身成為一個對象,這個對象和其他對象一樣可以被存儲和傳遞。
5.命令模式的關鍵在於引入了抽象命令接口,且傳送者針對抽象命令接口編程,只有實現了抽象命令接口的具體命令才能與接收者相關聯

模式優點

1.降低對象之間的耦合度。
2.新的命令可以很容易地加入到系統中。
3.可以比較容易地設計一個組合命令。
4.調用同一方法實現不同的功能

模式缺點

使用命令模式可能會導致某些系統有過多的具體命令類。因為針對每一個命令都需要設計一個具體命令類,因此某些系統可能需要大量具體命令類,這將影響命令模式的使用。

適用環境

1.系統需要將請求調用者和請求接收者解耦,使得調用者和接收者不直接互動。
2.系統需要在不同的時間指定請求、將請求排隊和執行請求。
3.系統需要支持命令的撤銷(Undo)操作和恢復(Redo)操作。
4.系統需要將一組操作組合在一起,即支持宏命令。

實例解析

電視機遙控器:
電視機是請求的接收者,遙控器是請求的傳送者,遙控器上有一些按鈕,不同的按鈕對應電視機的不同操作。抽象命令角色由一個命令接口來扮演,有三個具體的命令類實現了抽象命令接口,這三個具體命令類分別代表三種操作:打開電視機、關閉電視機和切換頻道。顯然,電視機遙控器就是一個典型的命令模式套用實例。
//命令接收者
public class Tv { public int currentChannel = 0; public void turnOn() {  System.out.println("The televisino is on."); } public void turnOff() {  System.out.println("The television is off."); } public void changeChannel(int channel) {  this.currentChannel = channel;  System.out.println("Now TV channel is " + channel); }}
//執行命令的接口
public interface Command { void execute();}
//開機命令
public class CommandOn implements Command { private Tv myTv; public CommandOn(Tv tv) {  myTv = tv; } public void execute() {  myTv.turnOn(); }}
//關機命令
public class CommandOff implements Command { private Tv myTv; public CommandOff(Tv tv) {  myTv = tv; } public void execute() {  myTv.turnOff(); }}
//頻道切換命令
public class CommandChange implements Command { private Tv myTv; private int channel; public CommandChange(Tv tv, int channel) {  myTv = tv;   this.channel = channel; } public void execute() {  myTv.changeChannel(channel); }}
//可以看作是遙控器吧
public class Control { private Command onCommand, offCommand, changeChannel; public Control(Command on, Command off, Command channel) {   onCommand = on;   offCommand = off;  changeChannel = channel; } public void turnOn() {  onCommand.execute(); } public void turnOff() {  offCommand.execute(); } public void changeChannel() {   changeChannel.execute(); }}
//測試類
public class Client { public static void main(String[] args) {   // 命令接收者   Tv myTv = new Tv();   // 開機命令   CommandOn on = new CommandOn(myTv);   // 關機命令   CommandOff off = new CommandOff(myTv);   // 頻道切換命令   CommandChange channel = new CommandChange(myTv, 2);   // 命令控制對象  Control control = new Control(on, off, channel);   // 開機   control.turnOn();   // 切換頻道   control.changeChannel();   // 關機   control.turnOff(); }}
執行結果為:The televisino is on.
Now TV channel is 2
The television is off.

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