23种设计模式大概分为三大类:
5种(创建型模式):工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、原型模式、建造者模式。
7种(结构型模式):适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。
11种(行为型模式):策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。
行为型又可以通过类与类之间的关系进行划分 :
命令模式基本介绍:
- 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
- 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
- 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
- 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
对原理类图的说明:
- Invoker 是调用者角色
- 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
- Receiver:接收者角色,知道如何实施和执行一个请求相关的操作
- 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,实现执行(execute)
- 实现了Invoker和Receiver之间的解耦,这一操作通过ConcreteCommand来完成的。
在命令的实现类中,肯定要持有接收者对象
三、具体需求 1.智能生活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。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。
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。
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。在例子中,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
2. 命令模式方案思路分析 - 类图 - 以对电灯的操作为例
说明:
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由于遥控器上有多个开/关按钮,所以RemoteController中做成了数组
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扩展性很好。比如要增加对电视的开和关,只需要增加TVReceiver,以及TVOnCommand和TVOffCommand,就可以使用了。RemoteController作为调用者,不需要做改变(它符合开闭原则),TV相关代码略
具体实现
//命令接口 Command.java public interface Command { //执行动作/操作 public void execute(); //撤销动作/操作 public void undo(); } // LightReceiver.java 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... "); } } // LightOnCommand.java public class LightOnCommand implements Command { //聚合LightReceiver LightReceiver light; public LightOnCommand(LightReceiver light) { this.light = light; } //execute()调用哪个方法是由业务逻辑来决定的:认为“执行”是什么含义,就调相关方法就行 @Override public void execute() { //调用接收者的方法 light.on(); } @Override public void undo() { light.off(); } } // LightOffCommand.java public class LightOffCommand implements Command { //聚合LightReceiver LightReceiver light; public LightOffCommand(LightReceiver light) { this.light = light; } @Override public void execute() { light.off(); } @Override public void undo() { light.on(); } } // NoCommand.java //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,对象什么都不做即可 //其实,这也是一种设计模式,可以省掉对空的判断 public class NoCommand implements Command { @Override public void execute() { } @Override public void undo() { } } // RemoteController.java public class RemoteController { //“开”按钮的命令数组 Command[] onCommands; //“关”按钮的命令数组 Command[] offCommands; //执行撤销的命令:撤销最近一次的操作 Command undoCommand; //构造器:完成对按钮的初始化 public RemoteController() { onCommands = new Command[5]; offCommands = new Command[5]; for(int i = 0; i < 5; i++) { onCommands[i] = new NoCommand(); offCommands[i] = new NoCommand(); } undoCommand = new NoCommand(); } //给按钮设置需要的命令 //no代表第几组开关命令(即:第几行的);一开一关为一组 public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) { onCommands[no] = onCommand; offCommands[no] = offCommand; } //按下“开”按钮后如何处理 public void onButtonWasPushed(int no) { //找到按下的“开”按钮,并调用相应的方法 onCommands[no].execute(); //记录这次的操作,用于撤销 undoCommand = onCommands[no]; } //按下“关”按钮的处理 public void offButtonWasPushed(int no) { offCommands[no].execute(); undoCommand = offCommands[no]; } //按下“撤销”按钮的处理 public void undoButtonWasPushed() { undoCommand.undo(); } } // Client.java 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(接收者) 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(); //给遥控器设置相关命令:比如,no=0对应的是电灯的开和关 remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand); System.out.println("=======按下电灯开的按钮======="); remoteController.onButtonWasPushed(0); System.out.println("=======按下电灯关的按钮======="); remoteController.offButtonWasPushed(0); System.out.println("========按下撤销的按钮========"); remoteController.undoButtonWasPushed(); } }
四、注意事项和细节
- 核心思想: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。
- 使用命令模式容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到队列中,就可以多线程地执行命令
- 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
- 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。
