设计模式-命令模式

命令模式

案例

1.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。
2.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。
3.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。
4.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.
5.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

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向的请求(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)、王兵（命令的具体执行者）、命令(连接将军和士兵)。

• Invoker是调用者,
• Receiver是接收者,知道如何执行一个请求相关的操作
• Command是命令，实现了Command接口，持有接收对象
• ConcreteCommand:将一个接受者对象与一个动作，调用接受者响应的操作，实现execute。

解决问题

接口

public interface Command {

    //执行动作
    public void execute();
    //撤销
    public void undo();
}

实现类

public class LightOffCommand implements Command {

    //聚合LightReceiver
    LightReceiver light;

    public LightOffCommand(LightReceiver light) {
        this.light = light;
    }

    public void execute() {
        //调用接受者的方法
        light.off();
    }

    public void undo() {
        light.on();
    }
}

public class LightOnCommand implements Command {

    //聚合LightReceiver
    LightReceiver light;

    public LightOnCommand(LightReceiver light) {
        this.light = light;
    }

    public void execute() {
        //调用接受者的方法
        light.on();
    }

    public void undo() {
        light.off();
    }
}

//没有命令空执行。用于初始化每个按钮，当调用空命令时，对象什么都不做
//这也是一种设计模式，可以省掉对空的判断。
public class NoCommand implements Command{
    public void execute() {

    }

    public void undo() {

    }
}

接收者

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");
    }
}

调用者

public class RemoteController {

    //开按钮的命令数组
    Command[] onCommands;
    Command[] offCommands;

    //执行撤销命令
    Command undoCommand;

    //构造器完成对按钮的初始化
    public RemoteController(){
        this.onCommands = new Command[5];
        this.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按钮设置命令
    public void setCommand(int no, Command onCommand, Command offCommand){
        onCommands[no] = onCommand;
        offCommands[no] = offCommand;
    }

    //按下开的按钮
    public void onButtonWasPushed(int no){
        //找到你按下的开按钮，并调用对应的方法
        onCommands[no].execute();
        //记录这次操作，用于撤销
        undoCommand = onCommands[no];
    }

    //按下关的按钮
    public void offButtonWasPushed(int no){
        //找到你按下的开按钮，并调用对应的方法
        offCommands[no].execute();
        //记录这次操作，用于撤销
        undoCommand = offCommands[no];
    }

    //按下撤销按钮
    public void undoButtonWasPushed(){
        undoCommand.undo();
    }

}

测试

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //使用命令模式，完成遥控器对电灯的操作
        //创建电灯对象
        LightReceiver lightReceiver = new LightReceiver();

        //创建电灯相关开关
        LightOnCommand lightOnCommand = new LightOnCommand(lightReceiver);
        LightOffCommand lightOffCommand = new LightOffCommand(lightReceiver);

        //需要一个遥控器
        RemoteController remoteController = new RemoteController();

        //设置相关命令
        remoteController.setCommand(0, lightOnCommand, lightOffCommand);

        remoteController.offButtonWasPushed(0);
        remoteController.onButtonWasPushed(0);
    }
}

源码使用

JdbcTemplete

JdbcTemplate是invoke，execute方法调用了action.doInSatement,不同的实现对线，对应不同的实现逻辑。

匿名内部类实现命令接口，同时充当了命令接受者。

public class JdbcTemplate extends JdbcAccessor implements JdbcOperations {
    @Override
	public <T> T query(final String sql, final ResultSetExtractor<T> rse) throws DataAccessException {
		Assert.notNull(sql, "SQL must not be null");
		Assert.notNull(rse, "ResultSetExtractor must not be null");
		if (logger.isDebugEnabled()) {
			logger.debug("Executing SQL query [" + sql + "]");
		}

		class QueryStatementCallback implements StatementCallback<T>, SqlProvider {
			@Override
			public T doInStatement(Statement stmt) throws SQLException {
				ResultSet rs = null;
				try {
					rs = stmt.executeQuery(sql);
					ResultSet rsToUse = rs;
					if (nativeJdbcExtractor != null) {
						rsToUse = nativeJdbcExtractor.getNativeResultSet(rs);
					}
					return rse.extractData(rsToUse);
				}
				finally {
					JdbcUtils.closeResultSet(rs);
				}
			}
			@Override
			public String getSql() {
				return sql;
			}
		}

		return execute(new QueryStatementCallback());
	}
    
    //
    @Override
	public <T> T execute(StatementCallback<T> action) throws DataAccessException {
		Assert.notNull(action, "Callback object must not be null");

		Connection con = DataSourceUtils.getConnection(getDataSource());
		Statement stmt = null;
		try {
			Connection conToUse = con;
			if (this.nativeJdbcExtractor != null &&
					this.nativeJdbcExtractor.isNativeConnectionNecessaryForNativeStatements()) {
				conToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeConnection(con);
			}
			stmt = conToUse.createStatement();
			applyStatementSettings(stmt);
			Statement stmtToUse = stmt;
			if (this.nativeJdbcExtractor != null) {
				stmtToUse = this.nativeJdbcExtractor.getNativeStatement(stmt);
			}
            //调用
			T result = action.doInStatement(stmtToUse);
			handleWarnings(stmt);
			return result;
		}
		catch (SQLException ex) {
			// Release Connection early, to avoid potential connection pool deadlock
			// in the case when the exception translator hasn't been initialized yet.
			JdbcUtils.closeStatement(stmt);
			stmt = null;
			DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
			con = null;
			throw getExceptionTranslator().translate("StatementCallback", getSql(action), ex);
		}
		finally {
			JdbcUtils.closeStatement(stmt);
			DataSourceUtils.releaseConnection(con, getDataSource());
		}
	}
}

StatementCallback,命令接口

public interface StatementCallback<T> {

   T doInStatement(Statement stmt) throws SQLException, DataAccessException;

}

注意事项

• 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。
• 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
• 容易实现对请求的撤销和重做
• 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。
• 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