文章目录
- 一、前言
- 二、Command 模式
- 1. 介绍
- 2.应用
- 3. 总结
- 三、Interpreter 模式
- 1. 介绍
- 2. 应用
- 3. 总结
- 参考文章
一、前言
有时候不想动脑子,就懒得看源码又不像浪费时间所以会看看书,但是又记不住,所以决定开始写"抄书"系列。本系列大部分内容都是来源于《 图解设计模式》(【日】结城浩 著)。该系列文章可随意转载。
二、Command 模式
Command 模式 :命令也是类
1. 介绍
一个类在进行工作时会调用自己或其他类的方法,虽然调用结果会反映在对象的状态中,但并不会留下工作的历史记录。这时如果我们有一个类,用来表示“请进行这项工作”的“命令”就会方便很多。每一项的工作就不再是“方法的调用”这种动态处理了,而是一个表示命令的类的实例,即可以用“物”来表示。想要管理工作的历史记录,只需要管理这些实例的集合即可。还可以随时再次执行过去的命令,或者将多个过去的命令整合成一个新的命令并执行。在设计模式中,我们称这样的命令为 Command 模式(命令模式)。
Command 有时也会被称为事件。它与事件驱动编程中的事件是一样的意思。当需要执行某个命令或事件时,我们可以先将这个命令或事件作成实例,然后按照发生顺序放入队列中,然后在队列中依次处理。
Command模式 登场的角色:
- Command (命令) :Command 角色负责定义命令的接口。
- ConcreteCommand (具体的命令) :ConcreteCommand 角色负责实现在 Command 角色中定义的接口。
- Receiver (接收者) :Receiver 角色是 Command 角色执行命令时的对象,也可以被称其为命令接收者。
- Client (请求者) :Client 角色负责生成 ConcreteCommand 角色并分配 Receiver 角色。
- Invoker(发动者):Invoker 角色是开始执行命令的角色,它会调用在 Command 角色中定义的接口。
类图如下
Demo如下 : 实现两个命令,AddCommand 执行加法,SubtractCommand 执行减法,MacroCommand 表示由多条命令整合成的命令
public interface Command {
/**
* 执行命令
*/
int execute(int num1);
}
public class AddCommand implements Command {
/**
* 数字
*/
private int num;
public AddCommand(int num) {
this.num = num;
}
@Override
public int execute(int num1){
return num1 + num;
}
}
public class SubtractCommand implements Command {
/**
* 数字
*/
private int num;
public SubtractCommand(int num) {
this.num = num;
}
@Override
public int execute(int num1){
return num1 - num;
}
}
public class MacroCommand implements Command {
/**
* 命令栈,先入后出
*/
private Stack<Command> commands = new Stack<>();
/**
* 栈执行结果
*/
private int result;
/**
* 添加命令
*
* @param cmd
*/
public void append(Command cmd) {
if (cmd != this) {
commands.push(cmd);
}
}
/**
* 删除最后一条命令 : 栈顶出栈
*/
public void undo() {
if (!commands.isEmpty()) {
commands.pop();
}
}
/**
* 清除所有的命令
*/
public void clear() {
commands.clear();
}
@Override
public int execute(int num1) {
for (Command command : commands) {
result = command.execute(num1);
}
return result;
}
}
// 对数字10 执行 + 2 - 3 + 5 的命令操作
public class CommandDemoMain {
public static void main(String[] args) {
MacroCommand macroCommand = new MacroCommand();
macroCommand.append(new AddCommand(2));
macroCommand.append(new SubtractCommand(3));
macroCommand.append(new AddCommand(5));
final int result = macroCommand.execute(10);
System.out.println("result = " + result);
}
}
2.应用
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Runnable接口:Java中的Runnable接口就是一个典型的命令模式的应用。Runnable接口封装了需要执行的任务,然后可以交给线程去执行。
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Timer和TimerTask类:这两个类用于定时任务调度,TimerTask类封装了要执行的任务,然后由Timer类作为调用者执行这些任务。
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Statement接口:在Java中与数据库交互时,SQL语句被封装成Statement对象,然后由数据库驱动程序执行相应的命令。如在 JdbcTemplate#query 方法中,将具体的执行过程封装成 PreparedStatementCallback,交由 JdbcTemplate 来执行。
@Nullable public <T> T query( PreparedStatementCreator psc, @Nullable final PreparedStatementSetter pss, final ResultSetExtractor<T> rse) throws DataAccessException { Assert.notNull(rse, "ResultSetExtractor must not be null"); logger.debug("Executing prepared SQL query"); // 执行具体的SQL语句 return execute(psc, new PreparedStatementCallback<T>() { @Override @Nullable public T doInPreparedStatement(PreparedStatement ps) throws SQLException { ResultSet rs = null; try { if (pss != null) { pss.setValues(ps); } rs = ps.executeQuery(); return rse.extractData(rs); } finally { JdbcUtils.closeResultSet(rs); if (pss instanceof ParameterDisposer) { ((ParameterDisposer) pss).cleanupParameters(); } } } }, true); }
个人使用:该部分内容是写给自己看的,帮助自身理解,因此就不交代项目背景了,读者请自行忽略(◐ˍ◑):
-
项目A 中有个功能为数据报表功能,该功能允许内部使用人员通过执行指定命令或者编写指定SQL 来对数据库执行查询操作。此处是模仿Java执行,将指定的SQL语句封装成自定义的 Statement 对象并执行。
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以事件的方式理解 Command 模式:即每一项的工作就不再是“方法的调用”这种动态处理了,而是一个表示命令的类的实例,那么则有如下一些工具方法的实现,当调用这些方法时,其入参中 Supplier、Runnable 等实例都是一个个类的实例,可以理解为表示命令的类的实例:
/** * 属性为空时处理 * * @param obj * @param supplier * @param <T> * @return */ public static <T> T doIfNull(T obj, Supplier<T> supplier) { if (obj == null || StringUtils.isBlank(obj.toString())) { return supplier.get(); } return obj; } /** * 在catch 下执行方法 * * @param runnable * @param consumer */ public static void runWithCatch(Runnable runnable, Consumer<Exception> consumer) { try { runnable.run(); } catch (Exception e) { if (consumer != null) { consumer.accept(e); return; } throw e; } } /** * 在catch 下执行方法 * * @param supplier * @param function */ public static <T> T suppWithCatch(Supplier<T> supplier, Function<Exception, T> function) { try { return supplier.get(); } catch (Exception e) { if (function != null) { return function.apply(e); } throw e; } }
3. 总结
扩展思路
- 命令中应该包含哪些信息:这个问题没有绝对的答案,命令的目的不同,所包含的信息也不同。
- 保存历史记录:在适当的场景可以保存命令的历史记录。
- 适配器:对于一个 Command 接口来说可能存在多个命令方法需要实现,此时可以定义一个 CommandAdapter 的实现类,对所有方法有一个默认实现。后续实现继承 CommandAdapter 便只需要实现需要实现的方法即可。
相关的设计模式
- Composite 模式:有时会使用 Composite 模式实现宏命令(macrocommand)
- Memento 模式:有时会使用 Memento 模式来保存 Command 角色的历史记录
- Protype 模式:有时会使用 Protype 模式复制发生的事件。
一时的小想法,仅仅个人理解,无需在意 :
- Interpreter 模式 中的 “迷你程序” 感觉可以使用 Command 模式,将一个个 “迷你程序” 编写为一个个 Command。
三、Interpreter 模式
Interpreter 模式 :语法规则也是类
1. 介绍
在 Interpreter 模式中,程序要解决的问题会被用非常简单的“迷你语言”表述出来,即用“迷你语言”编写“迷你程序”把具体的问题表述出来。而迷你程序是无法工作的,所以我们还需要编写一个 “翻译”程序。翻译程序会理解迷你语言并解析和运行迷你程序,这段翻译程序被称为解释器。当需要解决的问题发生变化时,只需要修改迷你语言程序即可。
Interpreter 模式 登场的角色:
- AbstractExpression(抽象表达式):AbstractExpression角色定义了语法树节点的共同接口
- TerminalExpression(终结符表达式):TerminalExpression角色对应BNF中的终结符表达式。
- NonterminalExpression(非终结表达式):NonterminalExpression角色对应BNF 中的非终结表达式
- Context(上下文):Context 角色为解释器进行语法解析提供了必要的信息
- Client(请求者):为了推导语法树,Client 角色会调用 TerminalExpression 角色和 NonterminalExpression 角色。
类图如下
2. 应用
- Jsoup 对 HTML 的解析,需要分析HTML 的各个标签内容, 其解析过程则是使用了语法树进行解析。
- 正则表达式、运算表达式 等的解析都使用到了Interpreter 模式。
个人使用:该部分内容是写给自己看的,帮助自身理解,因此就不交代项目背景了,读者请自行忽略(◐ˍ◑):
- 项目A中 使用了 OCR 识别功能,但是OCR 识别的结果可能并不准确,因此在该项目中存在一个数据字典的功能,用户可以自定义规则,当识别结束后,会将识别内容交由数据字典功能处理,数据字典根据客户配置的规则对报文进行进一步的处理,如 字符串截取、拼接、数字类型进行加减乘除等基础运算等。这其中,对于客户自定义规则的解析使用了 Interpreter 模式 。
3. 总结
扩展思路
- 其他迷你语言:如正则表达式、检索表达式、批处理语言等
相关的设计模式
- Composite 模式:NonterminalExpression 角色多是递归模式,因此经常会使用 Composite 模式来实现 NonterminalExpression 角色。
- Flyweight 模式:有时会使用 Flyweight 模式来共享 TerminalExpression 角色。
- Visitor 模式:在推导出语法树后,有时会使用 Visitor 模式来访问语法树的各个节点。
一时的小想法,仅仅个人理解,无需在意 :
- 在适当的某些时候,可以使用 Command 模式来编写 Interpreter 模式中的每个 “迷你程序”,最终通过 解释器 将复杂语言解释称多个 Command 命令。
参考文章
https://blog.csdn.net/weixin_45433817/article/details/131465270
https://blog.csdn.net/laodanqiu/article/details/132056266