设计模式(十九)----行为型模式之命令模式

1、概述

日常生活中，我们出去吃饭都会遇到下面的场景。

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。命令是相同的，而顾客服务员厨师这些对象是变化的。

2、结构

命令模式包含以下主要角色：

• 抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。

• 具体命令（Concrete Command）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（Receiver）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（Invoker）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。

3、案例实现

将上面的案例用代码实现，那我们就需要分析命令模式的角色在该案例中由谁来充当。

服务员： 就是调用者角色，由她来发起命令。

资深大厨： 就是接收者角色，真正命令执行的对象。

订单： 命令中包含订单。

类图如下：

代码如下：

//抽象命令类（Command）
public interface Command {void execute();//只需要定义一个统一的执行方法
}
//具体命令（Concrete  Command）角色
public class OrderCommand implements Command {
​//持有接受者对象private SeniorChef receiver;private Order order;
​public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order){this.receiver = receiver;this.order = order;}
​public void execute()  {System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的订单：");Set<String> keys = order.getFoodDic().keySet();for (String key : keys) {receiver.makeFood(order.getFoodDic().get(key),key);}
​try {Thread.sleep(100);//停顿一下 模拟做饭的过程} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}
​
​System.out.println(order.getDiningTable() + "桌的饭准备完毕！！！");}
}
​
public class Order {// 餐桌号码private int diningTable;
​// 用来存储餐名并记录份数private Map<String, Integer> foodDic = new HashMap<String, Integer>();
​public int getDiningTable() {return diningTable;}
​public void setDiningTable(int diningTable) {this.diningTable = diningTable;}
​public Map<String, Integer> getFoodDic() {return foodDic;}
​public void setFoodDic(String name, int num) {foodDic.put(name,num);}
}
​
// 资深大厨类 是命令的Receiver
public class SeniorChef {
​public void makeFood(int num,String foodName) {System.out.println(num + "份" + foodName);}
}
​
//服务员类（属于请求者角色）
public class Waitor {
​private ArrayList<Command> commands;//可以持有很多的命令对象
​public Waitor() {commands = new ArrayList();}public void setCommand(Command cmd){commands.add(cmd);}
​// 发出命令 喊 订单来了，厨师开始执行public void orderUp() {System.out.println("美女服务员：叮咚，大厨，新订单来了.......");for (int i = 0; i < commands.size(); i++) {Command cmd = commands.get(i);if (cmd != null) {cmd.execute();}}}
}
​
public class Client {public static void main(String[] args) {//创建2个orderOrder order1 = new Order();order1.setDiningTable(1);order1.getFoodDic().put("西红柿鸡蛋面",1);order1.getFoodDic().put("小杯可乐",2);
​Order order2 = new Order();order2.setDiningTable(2);order2.getFoodDic().put("尖椒肉丝盖饭",1);order2.getFoodDic().put("小杯雪碧",1);
​//创建接收者SeniorChef receiver=new SeniorChef();//将订单和接收者封装成命令对象OrderCommand cmd1 = new OrderCommand(receiver, order1);OrderCommand cmd2 = new OrderCommand(receiver, order2);//创建调用者 waitorWaitor invoker = new Waitor();invoker.setCommand(cmd1);invoker.setCommand(cmd2);
​//将订单带到柜台 并向厨师喊 订单来了invoker.orderUp();}
}

测试结果

4、优缺点

1，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。

2，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，但是不会出现类爆炸的情况

• 系统结构更加复杂。

5、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。

6、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

//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {public abstract void run();
}
​
//调用者
public class Thread implements Runnable {private Runnable target;public synchronized void start() {if (threadStatus != 0)throw new IllegalThreadStateException();
​group.add(this);
​boolean started = false;try {start0();started = true;} finally {try {if (!started) {group.threadStartFailed(this);}} catch (Throwable ignore) {}}}private native void start0();
}

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。例如：

/*** jdk Runnable 命令模式*      TurnOffThread ： 属于具体*/
public class TurnOffThread implements Runnable{private Receiver receiver;public TurnOffThread(Receiver receiver) {this.receiver = receiver;}public void run() {receiver.turnOFF();}
}

/*** 测试类*/
public class Demo {public static void main(String[] args) {Receiver receiver = new Receiver();TurnOffThread turnOffThread = new TurnOffThread(receiver);Thread thread = new Thread(turnOffThread);thread.start();}
}