1、概述
日常生活中,我們出去吃飯都會遇到下面的場景。
定義:
將一個請求封裝為一個物件,使發出請求的責任和執行請求的責任分割開。這樣兩者之間透過命令物件進行溝通,這樣方便將命令物件進行儲存、傳遞、呼叫、增加與管理。命令是相同的,而顧客服務員廚師這些物件是變化的。
2、結構
命令模式包含以下主要角色:
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抽象命令類(Command)角色: 定義命令的介面,宣告執行的方法。
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具體命令(Concrete Command)角色:具體的命令,實現命令介面;通常會持有接收者,並呼叫接收者的功能來完成命令要執行的操作。
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實現者/接收者(Receiver)角色: 接收者,真正執行命令的物件。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。
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呼叫者/請求者(Invoker)角色: 要求命令物件執行請求,通常會持有命令物件,可以持有很多的命令物件。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物件的入口。
3、案例實現
將上面的案例用程式碼實現,那我們就需要分析命令模式的角色在該案例中由誰來充當。
服務員: 就是呼叫者角色,由她來發起命令。
資深大廚: 就是接收者角色,真正命令執行的物件。
訂單: 命令中包含訂單。
類圖如下:
程式碼如下:
//抽象命令類(Command)
public interface Command {
void execute();//只需要定義一個統一的執行方法
}
//具體命令(Concrete Command)角色
public class OrderCommand implements Command {
//持有接受者物件
private SeniorChef receiver;
private Order order;
public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order){
this.receiver = receiver;
this.order = order;
}
public void execute() {
System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的訂單:");
Set<String> keys = order.getFoodDic().keySet();
for (String key : keys) {
receiver.makeFood(order.getFoodDic().get(key),key);
}
try {
Thread.sleep(100);//停頓一下 模擬做飯的過程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的飯準備完畢!!!");
}
}
public class Order {
// 餐桌號碼
private int diningTable;
// 用來儲存餐名並記錄份數
private Map<String, Integer> foodDic = new HashMap<String, Integer>();
public int getDiningTable() {
return diningTable;
}
public void setDiningTable(int diningTable) {
this.diningTable = diningTable;
}
public Map<String, Integer> getFoodDic() {
return foodDic;
}
public void setFoodDic(String name, int num) {
foodDic.put(name,num);
}
}
// 資深大廚類 是命令的Receiver
public class SeniorChef {
public void makeFood(int num,String foodName) {
System.out.println(num + "份" + foodName);
}
}
//服務員類(屬於請求者角色)
public class Waitor {
private ArrayList<Command> commands;//可以持有很多的命令物件
public Waitor() {
commands = new ArrayList();
}
public void setCommand(Command cmd){
commands.add(cmd);
}
// 發出命令 喊 訂單來了,廚師開始執行
public void orderUp() {
System.out.println("美女服務員:叮咚,大廚,新訂單來了.......");
for (int i = 0; i < commands.size(); i++) {
Command cmd = commands.get(i);
if (cmd != null) {
cmd.execute();
}
}
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
//建立2個order
Order order1 = new Order();
order1.setDiningTable(1);
order1.getFoodDic().put("蕃茄雞蛋麵",1);
order1.getFoodDic().put("小杯可樂",2);
Order order2 = new Order();
order2.setDiningTable(2);
order2.getFoodDic().put("尖椒肉絲蓋飯",1);
order2.getFoodDic().put("小杯雪碧",1);
//建立接收者
SeniorChef receiver=new SeniorChef();
//將訂單和接收者封裝成命令物件
OrderCommand cmd1 = new OrderCommand(receiver, order1);
OrderCommand cmd2 = new OrderCommand(receiver, order2);
//建立呼叫者 waitor
Waitor invoker = new Waitor();
invoker.setCommand(cmd1);
invoker.setCommand(cmd2);
//將訂單帶到櫃檯 並向廚師喊 訂單來了
invoker.orderUp();
}
}
測試結果
4、優缺點
1,優點:
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降低系統的耦合度。命令模式能將呼叫操作的物件與實現該操作的物件解耦。
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增加或刪除命令非常方便。採用命令模式增加與刪除命令不會影響其他類,它滿足“開閉原則”,對擴充套件比較靈活。
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可以實現宏命令。命令模式可以與組合模式結合,將多個命令裝配成一個組合命令,即宏命令。
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方便實現 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以與後面介紹的備忘錄模式結合,實現命令的撤銷與恢復。
2,缺點:
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使用命令模式可能會導致某些系統有過多的具體命令類,但是不會出現類爆炸的情況
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系統結構更加複雜。
5、使用場景
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系統需要將請求呼叫者和請求接收者解耦,使得呼叫者和接收者不直接互動。
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系統需要在不同的時間指定請求、將請求排隊和執行請求。
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系統需要支援命令的撤銷(Undo)操作和恢復(Redo)操作。
6、JDK原始碼解析
Runable是一個典型命令模式,Runnable擔當命令的角色,Thread充當的是呼叫者,start方法就是其執行方法
//命令介面(抽象命令角色)
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
//呼叫者
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();
}
會呼叫一個native方法start0(),呼叫系統方法,開啟一個執行緒。而接收者是對程式設計師開放的,可以自己定義接收者。例如:
/**
* jdk Runnable 命令模式
* TurnOffThread : 屬於具體
*/
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();
}
}