设计模式-命令模式

问题背景

1）随着现在科技越来越先进，我们在家庭中对物品的开关都不需要亲自走过去来进行了。我们只需要通过手机APP中的按键来远程执行这个命令。
2）其实这就是命令模式，使用者完全不需要懂这个命令如何执行，谁来执行，使用者只需要发送命令即可。
3）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

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，也不知道彼请求的操作是哪个
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）在命令模式中，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
5）命令的发送者完全不需知道谁来执行，只需要发送

UML类图

1）Invoker是调用者角色
2）Command是命令调用者，需要执行所有命令都在这里，可以是接口或者抽象类
3）Receiver是接收者，具体执行命令的角色
4）ConcreteCommand将一个接收者对象与一个动作绑定，调用接收者相应的操作
5）不理解可结合实际问题解决得UML类图来理解

解决方案

UML类图

1）原始物品LightReceiver有开关方法
2）继承Command接口创建等得开关命令，开灯命令撤回方法就是关灯，关灯方法撤回方法就是开灯
3）创建一个RemoteController来保存这些命令，调用得时候直接调用RemoteController类即可
4）NoCommand是一个空命令，可以简化我们的判空操作
5）RemoteController类中有两个属性，map用来保存命令，stack用来记录执行的命令

代码示例

/*** 灯* * @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class LightReceiver {public void on() {System.out.println("开灯");}public void off() {System.out.println("关灯");}
}

/*** 命令接口* * @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public interface Command {/*** 执行命令*/void execute();/*** 撤回命令*/void undo();
}

/*** 开灯命令** @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class LightOnCommand implements Command {private LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();@Overridepublic void execute() {lightReceiver.on();}@Overridepublic void undo() {lightReceiver.off();}
}

/*** 关灯命令** @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class LightOffCommand implements Command {private LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();@Overridepublic void execute() {lightReceiver.off();}@Overridepublic void undo() {lightReceiver.on();}
}

/*** 空命令** @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class NoCommand implements Command {@Overridepublic void execute() {System.out.println("空命令");}@Overridepublic void undo() {System.out.println("空命令");}
}

/*** 控制界面** @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class RemoteController {/*** 用来保存命令的设置信息*/private Map<String, Command> map = new HashMap<>(8);/*** 用来保存执行的命令 【使用栈】 【用于命令撤回】*/private Stack<Command> stack = new Stack<>();/*** 设置命令** @param name* @param command*/public void setCommond(String name, Command command) {map.put(name, command);}/*** 开** @param name*/public void on(String name) {Command command = map.getOrDefault(name, new NoCommand());command.execute();stack.push(command);}/*** 关** @param name*/public void off(String name) {Command command = map.getOrDefault(name, new NoCommand());command.execute();stack.push(command);}/*** 撤回**/public void undo() {if (stack.isEmpty()) {new NoCommand().undo();return;}Command pop = stack.pop();pop.undo();}
}

我们来设置命令并使用他们

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建一个控制界面RemoteController remoteController = new RemoteController();// 设置命令remoteController.setCommond("灯-开", new LightOnCommand());remoteController.setCommond("灯-关", new LightOffCommand());// 执行命令remoteController.on("灯-开");// 回撤命令remoteController.undo();remoteController.undo();}
}

执行结果

我们来增加一种设备，加入到控制界面

/*** 电视* * @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class TelevisionReceiver {public void on() {System.out.println("打开电视");}public void off() {System.out.println("关闭电视");}
}

/*** 打开电视命令** @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class TelevisionOnCommand implements Command {private TelevisionReceiver televisionReceiver = new TelevisionReceiver();@Overridepublic void execute() {televisionReceiver.on();}@Overridepublic void undo() {televisionReceiver.off();}
}

/*** 关闭电视命令** @author wenqiang* @date 2023/6/1*/
public class TelevisionOffCommand implements Command {private TelevisionReceiver televisionReceiver = new TelevisionReceiver();@Overridepublic void execute() {televisionReceiver.off();}@Overridepublic void undo() {televisionReceiver.on();}
}

将新设备的命令增加到控制界面

public class Client {public static void main(String[] args) {// 创建一个控制界面RemoteController remoteController = new RemoteController();// 设置命令remoteController.setCommond("灯-开", new LightOnCommand());remoteController.setCommond("灯-关", new LightOffCommand());remoteController.setCommond("电视-开", new TelevisionOnCommand());remoteController.setCommond("电视-关", new TelevisionOffCommand());// 执行命令remoteController.on("灯-开");remoteController.on("电视-开");remoteController.on("电视-关");// 回撤命令remoteController.undo();remoteController.undo();}
}

执行结果