Java设计模式之命令模式

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定义

结构

案例

优点

缺点

使用场景

JDK源码解析

Thread中start与run方法的区别

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定义

将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通，这样方便将命令对象进行存储、传递、调用、增加与管理。

结构

命令模式包含以下主要角色：

• 抽象命令类角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
• 具体命令角色：具体的命令，实现命令接口；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
• 实现者/接收者角色： 接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
• 调用者/请求者角色： 要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。

案例

抽象命令类

public interface Command {void execute();
}

 具体命令类

public class OrderCommand implements Command {//接收者对象private SeniorChef receiver;private Order order;public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order) {this.receiver = receiver;this.order = order;}@Overridepublic void execute() {System.out.println("去执行"+order.getTableNum()+"桌子的订单");Set<String> ordersName = this.order.getOrder().keySet();for (String name : ordersName) {receiver.makeFood(name,order.getOrder().get(name));}}
}

接收类 

public class SeniorChef {public void makeFood(String name,Integer number){System.out.println("厨师提供了："+name+number+"份");}
}//订单类。作为信息传递的媒介
public class Order {//订单号private String tableNum;//存储菜名与数量private Map<String,Integer> order = new HashMap<>();public Order(String tableNum) {this.tableNum = tableNum;}public String getTableNum() {return tableNum;}public void setTableNum(String tableNum) {this.tableNum = tableNum;}public Map<String, Integer> getOrder() {return order;}public void setOrder(String name, Integer number) {order.put(name,number);}
}

调用类 

public class Waiter {private List<Command> commands;//可以存储多个命令public Waiter() {commands = new ArrayList<>();}public void setCommand(Command command) {commands.add(command);}public void call(){System.out.println("服务生发出命令给厨师");for (int i = 0; i < commands.size(); i++) {commands.get(i).execute();}}
}

测试 

public class Client {public static void main(String[] args) {SeniorChef receive = new SeniorChef();Order order = new Order("1号");order.setOrder("食物A",2);Command command = new OrderCommand(receive, order);Waiter waiter = new Waiter();waiter.setCommand(command);waiter.call();}
}

服务生发出命令给厨师

去执行1号桌子的订单

厨师提供了：食物A2份

主要实现了请求者与接收者之间的解耦。

优点

• 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
• 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
• 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
• 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合，实现命令的撤销与恢复。

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。但不至于类爆炸
• 系统结构更加复杂。

使用场景

• 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
• 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
• 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

JDK源码解析

Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法（Thread重写了Runnable中的run方法应该也是执行方法。）

这是抽象命令类，只有一个抽象方法run()。

这是调用者类，里面包含了Runable类的对象。

    public synchronized void start() {/*** This method is not invoked for the main method thread or "system"* group threads created/set up by the VM. Any new functionality added* to this method in the future may have to also be added to the VM.** A zero status value corresponds to state "NEW".*/if (threadStatus != 0)throw new IllegalThreadStateException();/* Notify the group that this thread is about to be started* so that it can be added to the group's list of threads* and the group's unstarted count can be decremented. */group.add(this);boolean started = false;try {start0();started = true;} finally {try {if (!started) {group.threadStartFailed(this);}} catch (Throwable ignore) {/* do nothing. If start0 threw a Throwable thenit will be passed up the call stack */}}}

在调用方法中会调用一个native方法start0(),调用系统方法，开启一个线程。而接收者是对程序员开放的，可以自己定义接收者。

//具体命令类
public class TurnOffThread implements Runnable {//接收者private Receive receive;public TurnOffThread(Receive receive) {this.receive = receive;}@Overridepublic void run() {receive.turnOff();}
}

//接收者类由程序员自己定义
public class Receive {public void turnOff(){System.out.println("关闭线程");}
}

public class Client {public static void main(String[] args) {//接收者，自定义的Receive receive = new Receive();//具体命令角色，指定了接收者用于调用接收者的方法Runnable runnable = new TurnOffThread(receive);//调用者//这里Thread指定了Runnable对象，那么在Thread初始化时，就会将该对象存储在创建出来的Thread对象中，Thread中的run方法调用的就是指定的Runnable对象Thread thread = new Thread(runnable);System.out.println(thread.getName()+"开始执行");thread.start();thread.run();}
}

Thread-0开始执行

关闭线程

关闭线程

Thread中start与run方法的区别

如果在客户端直接使用run方法相当于是在当前线程执行方法，并不会创建一个新的线程去执行。而start方法是创建出一个新的线程后，在新线程中去执行run方法。

源码中，start方法中调用了系统方法start0方法，作用是创建一个线程。而run方法是通过JVM自动调用。