《JAVA与模式》之命令模式

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前言
一、命令模式的结构
二、AudioPlayer系统
三、宏命令
四、命令模式的优点

前言

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在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述命令（Command）模式的：

命令模式属于对象的行为模式。命令模式又称为行动(Action)模式或交易(Transaction)模式。

命令模式把一个请求或者操作封装到一个对象中。命令模式允许系统使用不同的请求把客户端参数化，对请求排队或者记录请求日志，可以提供命令的撤销和恢复功能。

一、命令模式的结构

命令模式是对命令的封装。命令模式把发出命令的责任和执行命令的责任分割开，委派给不同的对象。

每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作。命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来，使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口，更不必知道请求是怎么被接收，以及操作是否被执行、何时被执行，以及是怎么被执行的。

命令允许请求的一方和接收请求的一方能够独立演化，从而具有以下的优点：

（1）命令模式使新的命令很容易地被加入到系统里。

（2）允许接收请求的一方决定是否要否决请求。

（3）能较容易地设计一个命令队列。

（4）可以容易地实现对请求的撤销和恢复。

（5）在需要的情况下，可以较容易地将命令记入日志。

下面以一个示意性的系统，说明命令模式的结构。
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命令模式涉及到五个角色，它们分别是：

●　　客户端(Client)角色：创建一个具体命令(ConcreteCommand)对象并确定其接收者。

●　　命令(Command)角色：声明了一个给所有具体命令类的抽象接口。

●　　具体命令(ConcreteCommand)角色：定义一个接收者和行为之间的弱耦合；实现execute()方法，负责调用接收者的相应操作。execute()方法通常叫做执行方法。

●　　请求者(Invoker)角色：负责调用命令对象执行请求，相关的方法叫做行动方法。

●　　接收者(Receiver)角色：负责具体实施和执行一个请求。任何一个类都可以成为接收者，实施和执行请求的方法叫做行动方法。

源代码
　　接收者角色类

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public class Receiver {
/**
* 真正执行命令相应的操作
*/
public void action(){
System.out.println(“执行操作”);
}
}
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　　抽象命令角色类

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public interface Command {
/**
* 执行方法
*/
void execute();
}
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　　具体命令角色类

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public class ConcreteCommand implements Command {
//持有相应的接收者对象
private Receiver receiver = null;
/**
* 构造方法
*/
public ConcreteCommand(Receiver receiver){
this.receiver = receiver;
}
@Override
public void execute() {
//通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能
receiver.action();
}

}
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　　请求者角色类

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public class Invoker {
/**
* 持有命令对象
/
private Command command = null;
/*
* 构造方法
/
public Invoker(Command command){
this.command = command;
}
/*
* 行动方法
*/
public void action(){

    command.execute();
}

}
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　　客户端角色类

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public class Client {

public static void main(String[] args) {
    //创建接收者
    Receiver receiver = new Receiver();
    //创建命令对象，设定它的接收者
    Command command = new ConcreteCommand(receiver);
    //创建请求者，把命令对象设置进去
    Invoker invoker = new Invoker(command);
    //执行方法
    invoker.action();
}

}

二、AudioPlayer系统

小女孩茱丽(Julia)有一个盒式录音机，此录音机有播音(Play)、倒带(Rewind)和停止(Stop)功能，录音机的键盘便是请求者(Invoker)角色；茱丽(Julia)是客户端角色，而录音机便是接收者角色。Command类扮演抽象命令角色，而PlayCommand、StopCommand和RewindCommand便是具体命令类。茱丽(Julia)不需要知道播音(play)、倒带(rewind)和停止(stop)功能是怎么具体执行的，这些命令执行的细节全都由键盘(Keypad)具体实施。茱丽(Julia)只需要在键盘上按下相应的键便可以了。

录音机是典型的命令模式。录音机按键把客户端与录音机的操作细节分割开来。

在这里插入图片描述
源代码
　　接收者角色，由录音机类扮演

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public class AudioPlayer {

public void play(){
    System.out.println("播放...");
}

public void rewind(){
    System.out.println("倒带...");
}

public void stop(){
    System.out.println("停止...");
}

}
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　　抽象命令角色类

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public interface Command {
/**
* 执行方法
*/
public void execute();
}
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　　具体命令角色类

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public class PlayCommand implements Command {

private AudioPlayer myAudio;

public PlayCommand(AudioPlayer audioPlayer){
    myAudio = audioPlayer;
}
/**
 * 执行方法
 */
@Override
public void execute() {
    myAudio.play();
}

}
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public class RewindCommand implements Command {

private AudioPlayer myAudio;

public RewindCommand(AudioPlayer audioPlayer){
    myAudio = audioPlayer;
}
@Override
public void execute() {
    myAudio.rewind();
}

}
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public class StopCommand implements Command {
private AudioPlayer myAudio;

public StopCommand(AudioPlayer audioPlayer){
    myAudio = audioPlayer;
}
@Override
public void execute() {
    myAudio.stop();
}

}
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　　请求者角色，由键盘类扮演

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public class Keypad {
private Command playCommand;
private Command rewindCommand;
private Command stopCommand;

public void setPlayCommand(Command playCommand) {
    this.playCommand = playCommand;
}
public void setRewindCommand(Command rewindCommand) {
    this.rewindCommand = rewindCommand;
}
public void setStopCommand(Command stopCommand) {
    this.stopCommand = stopCommand;
}
/**
 * 执行播放方法
 */
public void play(){
    playCommand.execute();
}
/**
 * 执行倒带方法
 */
public void rewind(){
    rewindCommand.execute();
}
/**
 * 执行播放方法
 */
public void stop(){
    stopCommand.execute();
}

}
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　　客户端角色，由茱丽小女孩扮演

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public class Julia {
public static void main(String[]args){
//创建接收者对象
AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
//创建命令对象
Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
//创建请求者对象
Keypad keypad = new Keypad();
keypad.setPlayCommand(playCommand);
keypad.setRewindCommand(rewindCommand);
keypad.setStopCommand(stopCommand);
//测试
keypad.play();
keypad.rewind();
keypad.stop();
keypad.play();
keypad.stop();
}
}
在这里插入图片描述

三、宏命令

所谓宏命令简单点说就是包含多个命令的命令，是一个命令的组合。

设想茱丽的录音机有一个记录功能，可以把一个一个的命令记录下来，再在任何需要的时候重新把这些记录下来的命令一次性执行，这就是所谓的宏命令集功能。因此，茱丽的录音机系统现在有四个键，分别为播音、倒带、停止和宏命令功能。此时系统的设计与前面的设计相比有所增强，主要体现在Julia类现在有了一个新方法，用以操作宏命令键。
　　在这里插入图片描述
源代码
　　系统需要一个代表宏命令的接口，以定义出具体宏命令所需要的接口。

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public interface MacroCommand extends Command {
/**
* 宏命令聚集的管理方法
* 可以添加一个成员命令
/
public void add(Command cmd);
/*
* 宏命令聚集的管理方法
* 可以删除一个成员命令
*/
public void remove(Command cmd);
}
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　　具体的宏命令MacroAudioCommand类负责把个别的命令合成宏命令。

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public class MacroAudioCommand implements MacroCommand {

private List<Command> commandList = new ArrayList<Command>();
/**
 * 宏命令聚集管理方法
 */
@Override
public void add(Command cmd) {
    commandList.add(cmd);
}
/**
 * 宏命令聚集管理方法
 */
@Override
public void remove(Command cmd) {
    commandList.remove(cmd);
}
/**
 * 执行方法
 */
@Override
public void execute() {
    for(Command cmd : commandList){
        cmd.execute();
    }
}

}
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　　客户端类Julia

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public class Julia {

public static void main(String[]args){
    //创建接收者对象
    AudioPlayer audioPlayer = new AudioPlayer();
    //创建命令对象
    Command playCommand = new PlayCommand(audioPlayer);
    Command rewindCommand = new RewindCommand(audioPlayer);
    Command stopCommand = new StopCommand(audioPlayer);
    
    MacroCommand marco = new MacroAudioCommand();
    
    marco.add(playCommand);
    marco.add(rewindCommand);
    marco.add(stopCommand);
    marco.execute();
}

}
在这里插入图片描述