说明:本文介绍行为型设计模式之一的命令模式
定义
命令模式(Command Pattern)是对命令的封装,每一个命令都是一个操作:请求方发出请求需要执行一个操作;接收方收到请求,并执行操作。命令模式解耦了请求方和接收方,请求方只需请求执行命令,不用关心命令怎样被接收、怎样被操作及是否被执行等。命令模式属于行为型设计模式。
(引自《设计模式就该这样学》P339)
灯泡开关设计
在实际生活中,发起命令和执行命令,大多是强绑定的,例如开车,一个操作对应就是一个反馈,但在程序设计上,考虑扩展性,就不能这样设计。
以灯泡开关为例,如下,是一个灯泡开关的设计
(灯泡,Bulb)
/**
* 灯泡
*/
public class Bulb {
/**
* 开灯
*/
public void on() {
System.out.println("灯亮。。。");
}
/**
* 关灯
*/
public void off() {
System.out.println("灯灭。。。");
}
}
(灯泡开关,Switcher)
/**
* 开关
*/
public class Switcher {
/**
* 定义灯泡
*/
private Bulb bulb;
public Switcher(Bulb bulb) {
this.bulb = bulb;
}
/**
* 按下按钮
*/
public void buttonPush() {
System.out.println("按下按钮");
bulb.on();
}
/**
* 弹起按钮
*/
public void buttonPop() {
System.out.println("弹起按钮");
bulb.off();
}
}
(客户端使用,Client)
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Bulb bulb = new Bulb();
Switcher switcher = new Switcher(bulb);
// 开灯
switcher.buttonPush();;
// 关灯
switcher.buttonPop();
}
}
如下
分析,以上代码就是关于灯泡开关的强绑定设计,开关只能对灯泡使用,灯泡只能被这个开关开启/关闭。
使用命令模式改进,如下,
(先定义一个命令接口,Command)
/**
* 命令接口
*/
public interface Command {
/**
* 执行
*/
void execute();
/**
* 反向执行
*/
void unexecute();
}
(灯泡命令,实现命令接口,BulbCommand)
/**
* 灯泡命令
*/
public class BulbCommand implements Command {
/**
* 定义灯泡
*/
private Bulb bulb;
public BulbCommand(Bulb bulb) {
this.bulb = bulb;
}
@Override
public void execute() {
System.out.println("按下按钮");
bulb.on();
}
@Override
public void unexecute() {
System.out.println("弹起按钮");
bulb.off();
}
}
开关这里,不直接定义灯泡,而是定义命令,调用对应方法,如下
/**
* 开关
*/
public class Switcher {
/**
* 定义命令
*/
private Command command;
/**
* 设置命令
*/
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
/**
* 按下按钮
*/
public void buttonPush() {
command.execute();
}
/**
* 弹起按钮
*/
public void buttonPop() {
command.unexecute();
}
}
客户端使用
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建开关
Switcher switcher = new Switcher();
// 创建灯泡
Bulb bulb = new Bulb();
// 创建灯泡命令
Command switcherCommand = new BulbCommand(bulb);
// 绑定
switcher.setCommand(switcherCommand);
// 执行
switcher.buttonPush();
// 反向执行
switcher.buttonPop();
}
}
执行,改造完成
分析可以发现,命令模式,通过新增一个接口(Command
),实现了命令与操作的解耦。基于改造后的代码,扩展灯泡亮起的实现方式,可以新建一个BulbCommand
类,如NewBulbCommand,写新的实现逻辑,使用的时候直接调用setCommand(newBulbCommand)
方法即可,而扩展其他使用场景,也只需定义新的对象、新的命令即可,非常灵活。
使用场景
在《设计模式就该这样学》(P340)这本书中,提到命令模式适用于以下场景:
(1)现实语义中具备“命令”的操作(如命令菜单、Shell命令等)。
(2)请求的调用者和接收者需要解耦,使得调用者和接收者不直接交互。
(3)需要抽象出等待执行的行为,比如撤销(Undo)操作和恢复(Redo)等操作。
即等待多久后,默认执行的场景,如红帽的Linux操作系统和MacOS操作系统,点击关机,1分钟未确认自动执行关机
(4)需要支持命令宏(即命令组合操作)。
即执行操作的命令来源不是单一的,可能来自多个
总结
本文介绍了行为型设计模式中的命令模式,参考《设计模式就该这样学》、《秒懂设计模式》两书,灯泡开关设计是《秒懂设计模式》中的举例。