命令模式
日常生活中,我们出去吃饭都会遇到下面的场景。
定义: 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。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。
案例实现
我们以一个美团外卖接单的例子来实现命令模式,假设你开了一家外卖饭店,角色有老板、厨师和接到的订单(命令类),
将上面的案例用代码实现,那我们就需要分析命令模式的角色在该案例中由谁来充当。
- 老板: 就是调用者角色,由她来向后厨厨师发起做菜的命令。
- 大厨: 就是接收者角色,真正命令执行的对象。
- 订单: 命令,命令中就包含了订单。
类图如下:
代码如下:
首先定义订单类、接受者类(厨师):
java
// 订单类
public class Order {
// 订单
private long ID;
// 用来存储餐名并记录份数
private Map<String, Integer> foodDic = new HashMap<String, Integer>();
public long getID() {
return ID;
}
public void setID(long ID) {
this.ID = ID;
}
public Map<String, Integer> getFoodDic() {
return foodDic;
}
public void setFoodDic(String name, int num) {
foodDic.put(name,num);
}
}
// 厨师类
public class Chef {
public void makeFood(int num,String foodName){
System.out.println("已经做好"+num + "份" + foodName);
}
}
然后定义命令接口并和它的具体实现:
java
// 命令接口
public interface Command {
void execute(); // 命令执行方法
}
// 具体订单命令
public class OrderCommand implements Command{
// 命令接受者对象
private Chef receiver;
private Order order;
public OrderCommand(Chef receiver, Order order){
this.receiver = receiver;
this.order = order;
}
// 命令执行方法:命令接受者处理命令
@Override
public void execute() {
System.out.println("订单号:"+order.getID());
Set<String> keys = order.getFoodDic().keySet();
for (String key : keys) {
receiver.makeFood(order.getFoodDic().get(key),key);
}
try {
Thread.sleep(100);//停顿一下 模拟做饭的过程
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println(order.getID() + "订单的饭弄好了");
}
}
最后定义命令发出者(老板)类:
java
public class Boss {
private ArrayList<Command> commands;//老板美团可以接很多单,可以持有很多的命令对象
public Boss() {
commands = new ArrayList();
}
// 不断接单
public void setCommand(Command cmd){
commands.add(cmd);
}
// 向后厨发出命令您有新的订单,厨师开始执行
public void orderUp() {
System.out.println("张师傅,该工作了,新订单来了.......");
for (int i = 0; i < commands.size(); i++) {
Command cmd = commands.get(i);
if (cmd != null) {
cmd.execute();
}
}
}
}
客户类测试:
java
public class Main {
public static void main(String[] args) {
//创建2个order
Order order1 = new Order();
order1.setID(1);
order1.getFoodDic().put("西红柿鸡蛋面",1);
order1.getFoodDic().put("小杯可乐",2);
Order order2 = new Order();
order2.setID(3);
order2.getFoodDic().put("尖椒肉丝盖饭",1);
order2.getFoodDic().put("小杯雪碧",1);
//创建接收者
Chef receiver=new Chef();
//将订单和接收者封装成命令对象
OrderCommand cmd1 = new OrderCommand(receiver, order1);
OrderCommand cmd2 = new OrderCommand(receiver, order2);
//创建调用者 Boss 向后厨师傅发出做饭命令
Boss invoker = new Boss();
invoker.setCommand(cmd1); // 接单
invoker.setCommand(cmd2); // 接单
//将订单带到柜台 并向厨师喊 订单来了
invoker.orderUp();
}
}
结果输出:
张师傅,该工作了,新订单来了...
订单号:1
已经做好1份西红柿鸡蛋面
已经做好2份小杯可乐
1订单的饭弄好了
订单号:3
已经做好1份尖椒肉丝盖饭
已经做好1份小杯雪碧
3订单的饭弄好了
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。
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。
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。
参考内容
传智播客设计模式相关笔记(主要)