Command Pattern-java教程-PHP中文网

Command Pattern

霞舞

发布： 2024-11-29 08:57:20

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什么是命令模式？

命令模式是一种行为模式，它将请求封装为独立的对象，从而使您可以将请求作为方法参数传递、对请求进行排队或记录请求，并支持可撤消的操作。

什么时候使用它？

当您需要将发出请求的对象与知道如何执行请求的对象解耦时，请使用命令模式。
当您想在运行时向对象注入或分配不同的请求时，请使用命令模式。
当您需要在应用程序中进行撤消或重做操作时，请使用命令模式。

问题

想象一下，我们正在为远程控制设计 api，用于操作客户端中的电子设备。这里我们有很多供应商课程。

Command Pattern

引入通用接口似乎并不有趣，因为我们的 vender 类是多种多样的，并且预计我们会有更多的 vender 类。

此外，遥控器不应包含一组 if 语句，例如 if slot1 == light, then light.turnon()，else if slot1 == tv, then tv.turnon()，因为它是一个糟糕的设计。

解决方案

简单地说，我们希望远程控制知道如何发出通用请求，但不关心特定的供应商类。为了实现这一目标，我们将把我们的关注点分为两类，一类提出请求，另一类实际执行工作以遵守请求。

Command Pattern

远程控制
这是发出诸如 command.execute() 之类的请求的请求，但不关心如何执行工作。
如果您希望 remotecontrol 有多个插槽（例如，一个用于 outdoorlight，另一个用于 tv），remotecontrol 可以具有命令数组，例如 oncommands[] 和 offcommands[]。 setcommand 方法可以采用一个整数来确定要设置的槽。例如，setcommand(2, tvoncommand, tvoffcommand) 可能会将 tvoncommand 分配给 oncommands[2]，将 tvoffcommand 分配给 offcommands[2]。
命令
为所有concretecommands提供接口。
具体命令
turnonoutdoorlightcommand 对象调用execute() 方法并将“如何打开灯”委托给持有的ourdoorlight 对象。
户外灯
这是知道如何执行工作以遵守 remotecontrol 请求的人。
客户
client 负责创建 concretecommands 并将它们与相应的 receiver 关联起来。

结构

Command Pattern

java实现

// receiver
public class outdoorlight {

    public void turnon() {
        system.out.println("outdoor light is on");
    }

    public void turnoff() {
        system.out.println("outdoor light is off");
    }
}

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public interface command {

    void execute();

    void undo();
}

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// concrete command
public class turnonoutdoorcommand implements command {

    private outdoorlight outdoorlight;

    public turnonoutdoorcommand(outdoorlight outdoorlight) {
        this.outdoorlight = outdoorlight;
    }

    @override
    public void execute() {
        outdoorlight.turnon();
    }

    @override
    public void undo() {
        outdoorlight.turnoff();
    }
}

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// concrete command
public class turnoffoutdoorlightcommand implements command {

    outdoorlight outdoorlight;

    public turnoffoutdoorlightcommand(outdoorlight outdoorlight) {
        this.outdoorlight = outdoorlight;
    }

    @override
    public void execute() {
        outdoorlight.turnoff();
    }

    @override
    public void undo() {
        outdoorlight.turnon();
    }
}

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// null object
public class nocommand implements command {

    @override
    public void execute() {
    }

    @override
    public void undo() {
    }
}

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// invoker
public class remotecontrol {

    private command oncommand;
    private command offcommand;
    public stack<command> undocommands;

    public remotecontrol() {
        oncommand = new nocommand();
        offcommand = new nocommand();
        undocommands = new stack<>();
        undocommands.push(new nocommand());
    }

    public void setcommand(command oncommand, command offcommand) {
        this.oncommand = oncommand;
        this.offcommand = offcommand;
    }

    public void onbuttonwaspushed() {
        oncommand.execute();
        undocommands.push(oncommand);
    }

    public void offbuttonwaspushed() {
        offcommand.execute();
        undocommands.push(offcommand);
    }

    public void undobuttonwaspushed() {
        if (!(undocommands.peek() instanceof nocommand)) {
            command lastcommand = undocommands.pop();
            lastcommand.undo();
        } else {
            system.out.println("undocommands stack is empty!");
        }
    }
}

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public class client {

    public static void main(string[] args) {
        outdoorlight outdoorlight = new outdoorlight(); // create a receiver

        // create commands on that receiver
        // these commands are encapsulated requests in other words
        command turnonoutdoorlight = new turnonoutdoorcommand(outdoorlight);
        command turnoffoutdoorlight = new turnoffoutdoorlightcommand(outdoorlight);

        remotecontrol rc = new remotecontrol(); // create an invoker
        // we can pass encapsulated requests to other object
        rc.setcommand(turnonoutdoorlight, turnoffoutdoorlight); // set command on that invoker

        rc.undobuttonwaspushed();
        rc.onbuttonwaspushed();
        rc.offbuttonwaspushed();
        rc.undobuttonwaspushed();
        rc.undobuttonwaspushed();
        rc.undobuttonwaspushed();
    }
}

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输出：

undocommands stack is empty!
outdoor light is on
outdoor light is off
outdoor light is on
outdoor light is off
undocommands stack is empty!

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nocommand 被称为 null object，这是另一种设计模式。当您没有要返回的含义对象时，它很有用。这里我们使用它作为 invoker 持有的默认命令，这样我们就不需要处理 null。

陷阱

客户端需要做很多事情，例如创建concretecommands并设置相应的receiver，创建invoker并在该invoker上设置concretecommands。

宏命令

macrocommand 是命令模式的简单扩展，它允许您使用一个命令来打开灯、电视、空调、咖啡机和播放音乐。
让我们创建一种新的命令来执行一组其他命令。

public class macrocommand implements command {

    command[] commands;

    public macrocommand(command[] commands) {
        this.commands = commands;
    }

    // executes holding commands one at a time
    @override
    public void execute() {
        for (command command : commands) {
            command.execute();
        }
    }
}

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就是这样！现在我们准备好使用宏命令了。但在此之前，让我向您展示如何实现可以有多个插槽的 remotecontrol，正如我在“解决方案”部分中提到的。

public class remotecontrol {

    private command[] oncommands;
    private command[] offcommands;

    public remotecontrol() {
        // our remotecontrol has 3 slots
        oncommands = new command[3];
        offcommands = new command[3];

        command nocommand = new nocommand();
        for (int i = 0; i < oncommands.length; i++) {
            oncommands[i] = nocommand;
            offcommands[i] = nocommand;
        }
    }

    public void setcommands(int slot, command oncommand, command offcommand) {
        oncommands[slot] = oncommand;
        offcommands[slot] = offcommand;
    }

    public void onbuttonwaspushed(int slot) {
        oncommands[slot].execute();
    }

    public void offbuttonwaspushed(int slot) {
        offcommands[slot].execute();
    }

    // print slots info in pretty style
    @override
    public string tostring() {
        stringbuilder stringbuilder = new stringbuilder();
        stringbuilder.append("\n------ remote control ------\n");
        for (int i = 0; i < oncommands.length; i++) {
            stringbuilder.append("[slot " + i + "] " + oncommands[i].getclass().getsimplename() +
                    "    " + offcommands[i].getclass().getsimplename() + "\n");
        }
        return stringbuilder.tostring();
    }
}

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很简单，用数组来存储多个命令即可。
最后，客户端使用我们的宏命令。为了简单起见，我只创建了两个接收器，light 和 coffeemachine。

public class client {

    public static void main(string[] args) {
        // create receivers
        light light = new light();
        coffeemachine coffeemachine = new coffeemachine();

        // create commands and set corresponding receivers on them
        command lightoncommand = new lightoncommand(light);
        command lightoffcommand = new lightoffcommand(light);
        command coffeemachineoncommand = new coffeemachineon(coffeemachine);
        command coffeemachineoffcommand = new coffeemachineoff(coffeemachine);

        // create arrays of commands
        command[] morningon = {lightoncommand, coffeemachineoncommand};
        command[] morningoff = {lightoffcommand, coffeemachineoffcommand};

        // create macros
        macrocommand morningonmacro = new macrocommand(morningon);
        macrocommand morningoffmacro = new macrocommand(morningoff);

        remotecontrol rc = new remotecontrol();
        rc.setcommands(0, morningonmacro, morningoffmacro);

        system.out.println(rc);

        system.out.println("--- pushing macro on ---");
        rc.onbuttonwaspushed(0);
        system.out.println("\n--- pushing macro off ---");
        rc.offbuttonwaspushed(0);
    }
}

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输出：

------ remote control ------
[slot 0] macrocommand    macrocommand
[slot 1] nocommand    nocommand
[slot 2] nocommand    nocommand

--- pushing macro on ---
light is on
coffee machine is on
coffee machine is making a cup of coffee

--- pushing macro off ---
light is off
coffee machine is off

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我们的宏命令打开灯并启动咖啡机，咖啡机立即开始冲泡咖啡。请注意，我们可以在 receiver 中定义一组操作，并在 concretecommand 的execute() 方法中使用它们，如“结构”部分中的 uml 图所示。

@Override
    public void execute() {
        coffeeMachine.on();
        coffeeMachine.makeCoffee();
    }

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您可以在这里查看所有设计模式的实现。
github 存储库

附注
我是刚开始写科技博客，如果您对我的写作有什么建议，或者有任何困惑的地方，请留言！
感谢您的阅读:)

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