命令模式
命令模式(Command Pattern)是一种数据驱动的设计模式,它属于行为型模式。请求以命令的形式包裹在对象中,并传给调用对象。调用对象寻找可以处理该命令的合适的对象,并把该命令传给相应的对象,该对象执行命令。
介绍
意图:将一个请求封装成一个对象,从而使您可以用不同的请求对客户进行参数化。
主要解决:在软件系统中,行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系,但某些场合,比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时,这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。
何时使用:在某些场合,比如要对行为进行"记录、撤销/重做、事务"等处理,这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下,如何将"行为请求者"与"行为实现者"解耦?将一组行为抽象为对象,可以实现二者之间的松耦合。
如何解决:通过调用者调用接受者执行命令,顺序:调用者→命令→接受者。
关键代码:定义三个角色:1、received 真正的命令执行对象 2、Command 3、invoker 使用命令对象的入口
应用实例:struts 1 中的 action 核心控制器 ActionServlet 只有一个,相当于 Invoker,而模型层的类会随着不同的应用有不同的模型类,相当于具体的 Command。
优点: 1、降低了系统耦合度。 2、新的命令可以很容易添加到系统中去。
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。
使用场景:认为是命令的地方都可以使用命令模式,比如: 1、GUI 中每一个按钮都是一条命令。 2、模拟 CMD。
注意事项:系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作,也可以考虑使用命令模式,见命令模式的扩展。
命令模式结构示意图:
主要涉及到以下几个核心角色:
命令(Command):
- 定义了执行操作的接口,通常包含一个
execute
方法,用于调用具体的操作。
- 定义了执行操作的接口,通常包含一个
具体命令(ConcreteCommand):
- 实现了命令接口,负责执行具体的操作。它通常包含了对接收者的引用,通过调用接收者的方法来完成请求的处理。
接收者(Receiver):
- 知道如何执行与请求相关的操作,实际执行命令的对象。
调用者/请求者(Invoker):
- 发送命令的对象,它包含了一个命令对象并能触发命令的执行。调用者并不直接处理请求,而是通过将请求传递给命令对象来实现。
客户端(Client):
- 创建具体命令对象并设置其接收者,将命令对象交给调用者执行。
实现
我们首先创建作为命令的接口 Order,然后创建作为请求的 Stock 类。实体命令类 BuyStock 和 SellStock,实现了 Order 接口,将执行实际的命令处理。创建作为调用对象的类 Broker,它接受订单并能下订单。
Broker 对象使用命令模式,基于命令的类型确定哪个对象执行哪个命令。CommandPatternDemo 类使用 Broker 类来演示命令模式。
步骤 1
创建一个命令接口。
Order.java
public interface Order { void execute(); }
步骤 2
创建一个请求类。
Stock.java
public class Stock { private String name = "ABC"; private int quantity = 10; public void buy(){ System.out.println("Stock [ Name: "+name+", Quantity: " + quantity +" ] bought"); } public void sell(){ System.out.println("Stock [ Name: "+name+", Quantity: " + quantity +" ] sold"); } }
步骤 3
创建实现了 Order 接口的实体类。
BuyStock.java
public class BuyStock implements Order { private Stock abcStock; public BuyStock(Stock abcStock){ this.abcStock = abcStock; } public void execute() { abcStock.buy(); } }
SellStock.java
public class SellStock implements Order { private Stock abcStock; public SellStock(Stock abcStock){ this.abcStock = abcStock; } public void execute() { abcStock.sell(); } }
步骤 4
创建命令调用类。
Broker.java
import java.util.ArrayList; import java.util.List; public class Broker { private List<Order> orderList = new ArrayList<Order>(); public void takeOrder(Order order){ orderList.add(order); } public void placeOrders(){ for (Order order : orderList) { order.execute(); } orderList.clear(); } }
步骤 5
使用 Broker 类来接受并执行命令。
CommandPatternDemo.java
public class CommandPatternDemo { public static void main(String[] args) { Stock abcStock = new Stock(); BuyStock buyStockOrder = new BuyStock(abcStock); SellStock sellStockOrder = new SellStock(abcStock); Broker broker = new Broker(); broker.takeOrder(buyStockOrder); broker.takeOrder(sellStockOrder); broker.placeOrders(); } }
步骤 6
执行程序,输出结果:
Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] bought Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] sold