命令模式

一、智能生活项目需求

看一个具体的需求

1)我们买了一套智能家电，有照明灯、风扇、冰箱、洗衣机，我们只要在手机上安装 app 就可以控制对这些家电工作。

2)这些智能家电来自不同的厂家，我们不想针对每一种家电都安装一个 App，分别控制，我们希望只要一个 app

就可以控制全部智能家电。

3)要实现一个 app 控制所有智能家电的需要，则每个智能家电厂家都要提供一个统一的接口给 app 调用，这时 就可以考虑使用命令模式。

4)命令模式可将 “动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦出来.

5)在我们的例子中，动作的请求者是手机 app，动作的执行者是每个厂商的一个家电产品

二、命令模式基本介绍

1)命令模式（Command Pattern）：

在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计

2)命名模式使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活，实现解耦。

3)在命名模式中，会将一个请求封装为一个对象，以便使用不同参数来表示不同的请求(即命名)，同时命令模式也支持可撤销的操作。

4)通俗易懂的理解：

将军发布命令，士兵去执行。其中有几个角色：将军（命令发布者）、士兵（命令的具体执行者）、命令(连接将军和士兵)。Invoker 是调用者（将军），Receiver 是被调用者（士兵），MyCommand 是命令，实现了 Command 接口，持有接收对象

三、 命令模式的原理类图

• 对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)

1)Invoker 是调用者角色

2)Command: 是命令角色，需要执行的所有命令都在这里，可以是接口或抽象类

3)Receiver: 接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作

4)ConcreteCommand: 将一个接受者对象与一个动作绑定，调用接受者相应的操作，实现 execute

四、命令模式解决智能生活项目

• 应用实例要求

1)编写程序，使用命令模式 完成前面的智能家电项目

2)思路分析和图解

3)代码实现

主函数

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //使用命令设计模式，完成通过遥控器，对电灯的操作
        //创建电灯的对象(接受者)
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();

        //创建电灯相关的开关命令
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

        //需要一个遥控器
        RemoteController remoteController = new RemoteController();

        //给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 0  是电灯的开和关的操作
        remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);
        System.out.println("--------按下灯的开按钮-----------"); remoteController.onButtonWasPushed(0); 
        System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------"); remoteController.offButtonWasPushed(0); 
        System.out.println("--------按下撤销按钮-----------"); remoteController.undoButtonWasPushed();

        System.out.println("=========使用遥控器操作电视机=========="); 
        TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();

        TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver); 
        TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);

        //给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 1  是电视机的开和关的操作
        remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);

        System.out.println("--------按下电视机的开按钮-----------");
        remoteController.onButtonWasPushed(1); 
        System.out.println("--------按下电视机的关按钮-----------"); remoteController.offButtonWasPushed(1); 
        System.out.println("-------- 按 下 撤 销 按 钮 -----------"); 
        remoteController.undoButtonWasPushed();
    }
}

Command

//创建命令接口
public interface Command {
    //执行动作(操作) 
    public void execute();
    //撤销动作(操作) 
    public void undo();
}

LightOffCommand

public class LightOffCommand implements Command {
    // 聚合关系 
    LightReceiver light;
    
    // 构造器
    public LightOffCommand(LightReceiver light) { 
        super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        light.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        light.on();
    }
}

LightOnCommand

public class LightOnCommand implements Command {
    //聚合关系 
    LightReceiver light;
    //构造器
    public LightOnCommand(LightReceiver light) { 
        super();
        this.light = light;
    }

    @Override
    public void execute() {
        //调用接收者的方法 
        light.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        //调用接收者的方法
        light.off();
    }
}

LightReceiver

public class LightReceiver {
    public void on() {
        System.out.println(" 电灯打开了.. ");
    }

    public void off() {
        System.out.println(" 电灯关闭了.. ");
    }
}

NoCommand

/**
*	没有任何命令，即空执行: 用于初始化每个按钮, 当调用空命令时，对象什么都不做
*	其实，这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
*	@author Administrator*
*/
public class NoCommand implements Command {
    @Override
    public void execute() {
    }

    @Override
    public void undo() {
    }
}

RemoteController

public class RemoteController {
    // 开 按钮的命令数组
    Command[] onCommands; 
    Command[] offCommands;

    // 执行撤销的命令
    Command undoCommand;

    // 构造器，完成对按钮初始化
    public RemoteController() {
        onCommands = new Command[5]; 
        offCommands = new Command[5];
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            //对5个开按钮，5个关按钮，进行 空操作 初始化
            onCommands[i] = new NoCommand(); 
            offCommands[i] = new NoCommand();
        }
    }

    // 给我们的按钮设置你需要的命令
    //int no：第几组
    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) { 
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }

    // 按下开按钮
    public void onButtonWasPushed(int no) { // no 0
        // 找到你按下的开的按钮， 并调用对应方法
        onCommands[no].execute();
        // 记录这次的操作，用于撤销
        undoCommand = onCommands[no];
    }

    // 按下关按钮
    public void offButtonWasPushed(int no) { // no 0
        // 找到你按下的关的按钮， 并调用对应方法
        offCommands[no].execute();
        // 记录这次的操作，用于撤销
        undoCommand = offCommands[no];
    }

    // 按下撤销按钮
    public void undoButtonWasPushed() { 
        undoCommand.undo();
    }
}

TVOffCommand

public class TVOffCommand implements Command {
    // 聚 合 TVReceiver
    TVReceiver tv;

    // 构造器
    public TVOffCommand(TVReceiver tv) { 
        super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }
}

TVOnCommand

public class TVOnCommand implements Command {
    // 聚 合 
    TVReceiver tv;
    // 构造器
    public TVOnCommand(TVReceiver tv) { 
        super();
        this.tv = tv;
    }

    @Override
    public void execute() {
        // 调用接收者的方法
        tv.on();
    }

    @Override
    public void undo() {
        // 调用接收者的方法
        tv.off();
    }
}

TVReceiver

public class TVReceiver {
    public void on() {
        System.out.println(" 电视机打开了.. ");
    }

    public void off() {
        System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
    }
}

五、命令模式的注意事项和细节

1)将发起请求的对象与执行请求的对象解耦。发起请求的对象是调用者，调用者只要调用命令对象的 execute()方法就可以让接收者工作，而不必知道具体的接收者对象是谁、是如何实现的，命令对象会负责让接收者执行请求的动作，也就是说：”请求发起者”和“请求执行者”之间的解耦是通过命令对象实现的，命令对象起到了纽带桥梁的作用。

2)容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到列队，就可以多线程的执行命令

3)容易实现对请求的撤销和重做

4)命令模式不足：

可能导致某些系统有过多的具体命令类，增加了系统的复杂度，这点在在使用的时候要注意

5)空命令也是一种设计模式，它为我们省去了判空的操作。在上面的实例中，如果没有用空命令，我们每按下一个按键都要判空，这给我们编码带来一定的麻烦。

6)命令模式经典的应用场景：

界面的一个按钮都是一条命令、模拟 CMD（DOS 命令）订单的撤销/恢复、触发- 反馈机制