【設計模式】學習筆記8：命令模式（Command）

本文出自   http://blog.csdn.net/shuangde800

走進命令模式

在餐廳的情境中，我們看看餐廳是怎樣工作的：

1、顧客走進餐廳，點好菜後，產生訂單交給女服務員。

2、女服務員把訂單拿到廚房工作室，大喊一聲：“訂單來了！”

3、廚師訂單準備餐點。

上面情境各角色職責:

1、訂單封裝了顧客的請求。 和一般的對象一樣，訂單可以被傳遞，訂單內包含一個方法 orderUp(), 這個方法封裝了準備餐點所需的動作。訂單內有廚師的引用。這些都被封裝起來。

2、女服務員的工作就是接受訂單，然後調用訂單的orderUp( )方法。這裡的orderUp具體內容就是把訂單交給廚師。

       女服務員不必知道訂單的內容是什麼，只需要知道訂單中有一個orderUp( )的方法可以調用就夠了。

3、廚師具備準備餐點的知識

廚師是一種對象，他真正知道如何準備餐點。一旦女服務員調用orderUp( )方法，廚師就接手馬上做好餐點。

女服務員和廚師之間的關係是徹底解耦的，請注意，女服務員的訂單封裝了餐點的細節，她只要調用訂單的方法即可，而廚師看了訂單就知道該做什麼餐點，廚師和女服務員之間從來不用直接溝通。

從餐廳到命令模式

把餐廳想象成OO設計模式中的一種模型，這個模型允許將“發出的請求的對象”和“接受與執行這些請求的對象”分隔開來。

比方說，對於遙控器的例子：

有一個遙控器

上面有不同功能的卡槽，旁邊對應卡槽的開關按鈕，遙控器廠商提供了相關卡槽功能的類。如何設計這個遙控器的API？

對於遙控器API，我們需要分隔開“發出請求的的按鈕代碼”和執行請求的"廠商特定對象"。

假設遙控器插槽上有一個餐廳訂單的對象，那麼按按鈕，就會調用該對象的orderUp()方法，然後就可以等待大餐上來了！

命令模式可以將“動作的要求者”從動作的執行者對象中解耦。上面遙控器是要求者，而執行者對象就是廠商類的其中之一的執行個體。

利用命令模式把遙控器每個鍵的請求封裝成一個特定對象，所以，每個按鈕都儲存一個命令對象，那麼當按下按鈕時，就可以請命令對象做相關的工作。遙控器並不需要知道工作內容是什麼，只要有這個命令對象就能和正確的對象溝通，把事情做好就可以了。

第一個命令對象
下面用命令模式實現遙控器的代碼 1. 實現命令介面

// 命令介面，所有的命令對象實現這個介面public interface Command {    // 簡單！ 只需要一個方法：execute()    public void execute();}

2. 實現一個開啟電燈的命令

// 實現一個開啟電燈的命令// 要實現Command的介面public class LightOnCommand implements Command{    Light light;    // light是接收者    public LightOnCommand(Light light) {        this.light = light;     }    // 執行接收者的動作    public void execute() {        light.on();     }}

3. 使用命令對象

下面是調用者

public class SimpleRemoteControl{    // 有一個插槽持有命令，而這個命令控制著一個裝置    Command slot;     public SimpleRemoteControl() { }    // 這個方法用來設定插槽控制的命令。    // 如果這段代碼的客戶想要改變    public void setCommand(Command command) {        slot = command;     }    // 當按下按鈕時，這個方法就會被調用    // 使得當前命令銜接插槽，並調用他的execute()方法    public void buttonWasPressed() {        slot.execute();    }}

4. 遙控器使用的簡單測試

下面代碼，用來測試上面的簡單遙控器

public class RemoteControlTest {//這是命令模式的客戶    public static void main(String[] args) {        // 遙控器就是調用者，會傳入一個命令對象，可以用來發出請求        SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();        // 建立一個電燈對象，此對象是接收者        Light light = new Light();        // 這裡建立一個命令，然後接收者傳給他        LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);        // 把命令傳給調用者        remote.setCommand(lightOn);        // 類比按下按鈕        remote.buttonWasPressed();    }}

定義命令模式

命令模式將“請求”封裝成對象，以便使用不同的請求，隊列或者日誌來參數化其他對象。命令模式也支援可撤銷的操作

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介面，更不必知道請求是怎麼被接收，以及操作是否被執行、何時被執行，以及是怎麼被執行的。

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儲存和傳遞。

5.命令模式的關鍵在於引入了抽象命令介面，且寄件者針對抽象命令介面編程，只有實現了抽象命令介面的具體命令才能與接收者相關聯。

撤銷命令模式

要在遙控器加上撤銷功能很簡單，它的功能是這樣的：比如說是電燈關閉的，你按下了開啟按鈕，電燈就亮了，然後你按下撤銷按鈕，燈就又不亮了。相當與撤銷上一次的命令。

1. 在Command介面上加上undo()方法

public interface Command {    public void execute();    public void undo();}

2. 如果是開燈的命令，那麼他的撤銷命令就是關燈。同理，如果是關燈的命令，那麼他的撤銷命令就是開燈。

// 開燈命令public class LightOnCommand implements Command{    Light light;    public LightOnCommand(Light light) {        this.light = light;     }    public void execute() {        light.on();     }    // 實現了撤銷功能：變成關燈    public void undo(){        light.off();    }}

// 關燈命令public class LightOffCommand implements Command{    Light light;    public LightOffCommand(Light light) {        this.light = light;     }    public void execute() {        light.off();     }    // 關燈的撤銷命令是開燈    public void undo(){        light.on();    }}

要實現命令模式的撤銷功能，還是很簡單的，只要學會了儲存上一次的命令，那麼隨便就可以寫出來了

宏命令模式

如果遙控器擁有一個功能，按下一個按鈕，就可以實現很多功能，要怎麼做？

也很簡單，用一個數組存下所有命令即可

public class MacroCommand implements Command {    Command[] commands;    public MacroCommand(Command[] commands) {        this.commands = commands;     }    public void execute() {        for(int i = 0; i < commands.length; i++)            commands[i].execute();    }    public void undo() {        for(int i = 0; i < commands.length; ++i)            commands[i].undo();    }}

如果要可以撤銷很多次怎麼做？

也很簡單，不只是記錄最後一個被執行的命令，而使用一個堆棧記錄操作過程的沒一個命令。然後不管什麼時候按下了撤銷按鈕，你都可以從堆棧中取出最上層的命令，然後調用它的undo()方法。

命令模式的更多用途： 隊列請求

命令可以將運算塊打包，然後把它傳來傳去，就像是一般的對象一樣。即使命令對象被建立許久之後，運算依然可以被調用。

事實上，它甚至可以在不同的線程中被調用。我們利用這樣的特性衍生出一些應用，例如：排程(Scheduler)，線程池，工作隊列等。

命令模式的更多用途：日誌請求

某些應用需要把所有動作都記錄在日誌中，並能在系統死機後，重新調用這些動作恢複到之前的狀態。

通過新增兩個方法(store(), load() )，命令模式就能夠支援這一點。

在只要當我們執行命令時，將記錄儲存在磁碟中，一旦系統死機，就可以將命令對象重載，並成批地一次調用這些

對象的execute()方法。