第17章：命令模式
一、智能生活项目需求
看一个具体的需求
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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。
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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。
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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。
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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.
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在我们的例子中，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
17.2 命令模式基本介绍
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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；
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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。
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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。
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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
17.3 命令模式的原理类图
对原理类图的说明-即(命名模式的角色及职责)
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Invoker 是调用者角色
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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
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Receiver: 接受者角色，知道如何实施和执行一个请求相关的操作
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ConcreteCommand: 将一个接受者对象与一个动作绑定，调用接受者相应的操作，实现 execute
四、 命令模式解决智能生活项目
应用实例要求
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编写程序，使用命令模式 完成前面的智能家电项目
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思路分析和图解
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代码实现
首先是命令接口：
package com.gjxaiou.command;
//创建命令接口
public interface Command {
//执行动作(操作)
public void execute();
//撤销动作(操作)
public void undo();
}
命令接受者：
package com.gjxaiou.command;
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.. ");
}
}
开关方法：以及一个空命令
package com.gjxaiou.command;
public class LightOnCommand implements Command {
//聚合LightReceiver
LightReceiver light;
//构造器
public LightOnCommand(LightReceiver light) {
super();
this.light = light;
}
@Override
public void execute() {
//调用接收者的方法
light.on();
}
@Override
public void undo() {
//调用接收者的方法
light.off();
}
}
//----------------------------------------------
package com.gjxaiou.command;
public class LightOffCommand implements Command {
// 聚合LightReceiver
LightReceiver light;
// 构造器
public LightOffCommand(LightReceiver light) {
super();
this.light = light;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
light.off();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
light.on();
}
}
//-----------------------------------------------------
package com.gjxaiou.command;
/**
* 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
* 其实，这样是一种设计模式, 可以省掉对空判断
*/
public class NoCommand implements Command {
@Override
public void execute() {
}
@Override
public void undo() {
}
}
遥控器方法：
package com.gjxaiou.command;
public class RemoteController {
// 开、关 按钮的命令数组
Command[] onCommands;
Command[] offCommands;
// 执行撤销的命令
Command undoCommand;
// 构造器，完成对按钮初始化
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();
}
}
// 给我们的按钮设置你需要的命令
public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand) {
onCommands[no] = onCommand;
offCommands[no] = offCommand;
}
// 按下开按钮
public void onButtonWasPushed(int no) {
// 找到你按下的开的按钮， 并调用对应方法
onCommands[no].execute();
// 记录这次的操作，用于撤销
undoCommand = onCommands[no];
}
// 按下关按钮
public void offButtonWasPushed(int no) {
// 找到你按下的关的按钮， 并调用对应方法
offCommands[no].execute();
// 记录这次的操作，用于撤销
undoCommand = offCommands[no];
}
// 按下撤销按钮
public void undoButtonWasPushed() {
undoCommand.undo();
}
}
如果增加 TV 的操作，需要增加 TV 实体方法和 TV 接收
package com.gjxaiou.command;
public class TVOnCommand implements Command {
// 聚合TVReceiver
TVReceiver tv;
// 构造器
public TVOnCommand(TVReceiver tv) {
super();
this.tv = tv;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
tv.on();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
tv.off();
}
}
//--------------------------------------------------------
package com.gjxaiou.command;
public class TVOffCommand implements Command {
// 聚合TVReceiver
TVReceiver tv;
// 构造器
public TVOffCommand(TVReceiver tv) {
super();
this.tv = tv;
}
@Override
public void execute() {
// 调用接收者的方法
tv.off();
}
@Override
public void undo() {
// 调用接收者的方法
tv.on();
}
}
//---------------------------------------------
package com.gjxaiou.command;
public class TVReceiver {
public void on() {
System.out.println(" 电视机打开了.. ");
}
public void off() {
System.out.println(" 电视机关闭了.. ");
}
}
使用：
package com.gjxaiou.command;
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(接受者)
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();
//给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 0 （即第一排）是电灯的开和关的操作
remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);
System.out.println("--------按下灯的开按钮-----------");
remoteController.onButtonWasPushed(0);
System.out.println("--------按下灯的关按钮-----------");
remoteController.offButtonWasPushed(0);
System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
remoteController.undoButtonWasPushed();
System.out.println("=========使用遥控器操作电视机==========");
TVReceiver tvReceiver = new TVReceiver();
TVOffCommand tvOffCommand = new TVOffCommand(tvReceiver);
TVOnCommand tvOnCommand = new TVOnCommand(tvReceiver);
//给我们的遥控器设置命令, 比如 no = 1 （即第二排）是电视机的开和关的操作
remoteController.setCommand(1, tvOnCommand, tvOffCommand);
System.out.println("--------按下电视机的开按钮-----------");
remoteController.onButtonWasPushed(1);
System.out.println("--------按下电视机的关按钮-----------");
remoteController.offButtonWasPushed(1);
System.out.println("--------按下撤销按钮-----------");
remoteController.undoButtonWasPushed();
}
}
五、命令模式在 Spring 框架 JdbcTemplate 应用的源码分析
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Spring 框架的 JdbcTemplate 就使用到了命令模式
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代码分析
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模式角色分析说明
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StatementCallback 接口 ,类似命令接口(Command)
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class QueryStatementCallback implements StatementCallback
, SqlProvider , 匿名内部类， 实现了命令接口， 同时也充当命令接收者 -
命令调用者 是 JdbcTemplate , 其中 execute(StatementCallback
action) 方法中，调用 action.doInStatement 方法. 不同的 实现 StatementCallback 接口的对象，对应不同的 doInStatemnt 实现逻辑 -
另外实现 StatementCallback 命令接口的子类还有 QueryStatementCallback、
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六、命令模式的注意事项和细节
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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。
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容易设计一个命令队列。只要把命令对象放到列队，就可以多线程的执行命令
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容易实现对请求的撤销和重做
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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
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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。
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命令模式经典的应用场景：界面的一个按钮都是一条命令、模拟 CMD（DOS 命令）订单的撤销/恢复、触发- 反馈机制