Gof23设计模式之命令模式
1.概述
将一个请求封装为一个对象，使发出请求的责任和执行请求的责任分割开。这样两者之间通过命令对象进行沟通，这样方便将命令对象进行存储、传递、调用、增加与管理。
2.结构
命令模式包含以下主要角色
- 抽象命令类（Command）角色： 定义命令的接口，声明执行的方法。
- 具体命令（Concrete Command）角色：具体的命令，实现命令接口；通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
- 实现者/接收者（Receiver）角色： 接收者，真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者，只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
- 调用者/请求者（Invoker）角色： 要求命令对象执行请求，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方，也就是说相当于使用命令对象的入口。
3.案例
服务员： 就是调用者角色，由她来发起命令。
资深大厨： 就是接收者角色，真正命令执行的对象。
订单： 命令中包含订单。
/**
* @author 晓风残月Lx
* @date 2023/7/27 0:58
* 抽象命令类
*/
public interface Command {
void execute(); // 只需要定义一个统一的执行方法
}
import java.util.Map;
import java.util.Set;
/**
* @author 晓风残月Lx
* @date 2023/7/27 1:04
* 具体的命令类
*/
public class OrderCommand implements Command {
// 持有接收者对象
private SeniorChef receiver;
private Order order;
public OrderCommand(SeniorChef receiver, Order order) {
this.receiver = receiver;
this.order = order;
}
@Override
public void execute() {
System.out.println(order.getDiningTables() + "桌的订单：");
Map<String, Integer> foodDir = order.getFoodDir();
// 遍历集合
Set<String> keys = foodDir.keySet();
for (String foodName : keys) {
receiver.makeFood(foodName, foodDir.get(foodName));
}
System.out.println(order.getDiningTables() + "桌的饭ok了");
}
}
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
/**
* @author 晓风残月Lx
* @date 2023/7/27 1:00
* 订单类
*/
public class Order {
// 餐桌号码
private int diningTables;
// 所下的餐品及份数
private Map<String, Integer> foodDir = new HashMap<String, Integer>();
public int getDiningTables() {
return diningTables;
}
public void setDiningTables(int diningTables) {
this.diningTables = diningTables;
}
public Map<String, Integer> getFoodDir() {
return foodDir;
}
public void setFood(String name, int num) {
foodDir.put(name, num);
}
}
/**
* @author 晓风残月Lx
* @date 2023/7/27 1:03
* 厨子类
*/
public class SeniorChef {
public void makeFood(String name, int num) {
System.out.println(num + "份" + name);
}
}
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
* @author 晓风残月Lx
* @date 2023/7/27 1:08
* 服务员类 请求者角色
*/
public class Waitor {
// 持有多个命令对象
private List<Command> commands = new ArrayList<>();
public void setCommands(Command command) {
// 将对象存储到list集合中
commands.add(command);
}
// 发起命令功能 喊 订单来了
public void orderUp() {
System.out.println("后厨，订单来了");
// 遍历list集合
for (Command command : commands) {
if (command != null) {
command.execute();
}
}
}
}
/**
* @author 晓风残月Lx
* @date 2023/7/27 1:11
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
// 创建一个订单对象
Order order = new Order();
order.setDiningTables(1);
order.setFood("米饭", 1);
order.setFood("可乐", 2);
Order order2 = new Order();
order2.setDiningTables(2);
order2.setFood("面条", 2);
order2.setFood("芬达", 1);
// 创建厨师对象
SeniorChef receiver = new SeniorChef();
// 创建命令对象
OrderCommand orderCommand = new OrderCommand(receiver, order);
OrderCommand orderCommand2 = new OrderCommand(receiver, order2);
// 创建调用者
Waitor waitor = new Waitor();
waitor.setCommands(orderCommand);
waitor.setCommands(orderCommand2);
// 服务员发起命令
waitor.orderUp();
}
}
4.优缺点
优点：
- 降低系统的耦合度。命令模式能将调用操作的对象与实现该操作的对象解耦。
- 增加或删除命令非常方便。采用命令模式增加与删除命令不会影响其他类，它满足“开闭原则”，对扩展比较灵活。
- 可以实现宏命令。命令模式可以与组合模式结合，将多个命令装配成一个组合命令，即宏命令。
- 方便实现 Undo 和 Redo 操作。命令模式可以与后面介绍的备忘录模式结合，实现命令的撤销与恢复。
缺点：
- 使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。
- 系统结构更加复杂。
5.使用场景
- 系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
- 系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。
- 系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。
6.JDK源码解析
Runable是一个典型命令模式，Runnable担当命令的角色，Thread充当的是调用者，start方法就是其执行方法
//命令接口(抽象命令角色)
public interface Runnable {
public abstract void run();
}
//调用者
public class Thread implements Runnable {
private Runnable target;
public synchronized void start() {
if (threadStatus != 0)
throw new IllegalThreadStateException();
group.add(this);
boolean started = false;
try {
start0();
started = true;
} finally {
try {
if (!started) {
group.threadStartFailed(this);
}
} catch (Throwable ignore) {
}
}
}
private native void start0();
}
会调用一个native方法start0(),调用系统方法，开启一个线程。而接收者是对程序员开放的，可以自己定义接收者。
/**
* jdk Runnable 命令模式
* TurnOffThread ： 属于具体
*/
public class TurnOffThread implements Runnable{
private Receiver receiver;
public TurnOffThread(Receiver receiver) {
this.receiver = receiver;
}
public void run() {
receiver.turnOFF();
}
}
/**
* 测试类
*/
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
Receiver receiver = new Receiver();
TurnOffThread turnOffThread = new TurnOffThread(receiver);
Thread thread = new Thread(turnOffThread);
thread.start();
}
}