行为设计模式 -命令模式- JAVA

前言
本设计模式专栏写了很多设计模式的文章，希望大家点赞收藏一起学习
这是我在这个网站整理的笔记,有错误的地方请指出，关注我，接下来还会持续更新。

作者：神的孩子都在歌唱

一.简介

百度百科： 在软件系统中，行为请求者与行为实现者通常呈现一种紧耦合。但在某些场合，比如要对行为进行记录、撤销/重做、事务等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将行为请求者与行为实现者解耦？将一组行为抽象为对象，实现二者之间的松耦合。这就是命令模式（Command Pattern）。

个人理解： 某个行为有多个对象执行，并且我们需要对这个行为进行一些监控等处理。那么我们就需要将这种行为抽象出来，这种就叫做命令模式。

在命令模式中有如下角色：

• 接收者（Receiver）： 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。
• 命令接口实现对象（ConcreteCommand）： 是“虚”的实现；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。
• 调用者（Invoker）： 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。
• 装配者（Client）： 创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。注意这个不是我们常规意义上的客户端，而是在组装命令对象和接收者。

接下来使用示例和代码来加深理解

二. 案例

举个例子：

1. 场景：有两个人听从教练的指挥互相传球，一个用左手传，一个用右手传。
2. 结论: 可以看出，我们有两个对象，简称为左手人和右手人，他们有一个共同的行为就是传球。由谁进行传球这个行为是教练下的命令。这时候就可以使用命令模式。

类图如下

2.1 接收者（Receiver）

我们首先定义两个人物对象

定义接收者的接口

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 15:13
 * @Description: 接收者
 */
public interface BallReceiver {
    void passBall();
}

使用左手投球的人

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 15:14
 * @Description: 使用左手接收者
 */
public class LeftHandPeopleReceiver implements BallReceiver{
    @Override
    public void passBall() {
        System.out.println("人物1使用左手传球");
    }
}

使用右手投球的人

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 15:16
 * @Description: 使用右手接收者
 */
public class RightHandPeopleReceiver implements BallReceiver{
    @Override
    public void passBall() {
        System.out.println("人物2使用右手传球");
    }
}

2.2 命令接口实现对象（ConcreteCommand）

接下来我们要将传球这个命令抽象出来

定义执行命令的接口

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 15:19
 * @Description: 执行命令
 */
public interface Command {
    void execute();
}

定义传球命令

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 15:23
 * @Description: 传球命令
 */
public class PassBallCommand implements Command{

    private final BallReceiver ballReceiver;

    public PassBallCommand(BallReceiver ballReceiver) {
        this.ballReceiver = ballReceiver;
    }

    @Override
    public void execute() {
        this.ballReceiver.passBall();
    }
}

现在我们已经准备好了接收者和命令实现，因此我们可以开始实现 调用者（ invoker） 类。

2.3 调用者（ invoker）

调用者的任务就是负责调用具体的命令

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 16:27
 * @Description: 命令的调度者，执行命令
 */
public class BallInvoker {
    public Command command;

    public BallInvoker(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void execute() {
        this.command.execute();
    }
}

2.4 获取Receiver对象

命令模式已经准备就绪，我们可以开始编写一个简单的命令模式客户端程序。但在此之前，我将提供一个方法来创建相应的 BallReceiver 对象。我们可以通过工厂+策略模式去获取对应的人物对象

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 16:36
 * @Description: 使用工厂模式设计
 */
public class PeopleReceiverFactory {
    public static BallReceiver getBallReceiver(String people) {

        switch (people) {
            case "LEFT_HAND":
                return new LeftHandPeopleReceiver();
            case "RIGHT_HAND":
                return new RightHandPeopleReceiver();
            default:
                return null;
        }
    }
}

如果命令很多，比如这里不止传球，还有打球，投球等等，这些行为可以通过工厂的方式获取。

2. 5 装配者客户端测试

准备工作已经完成，那么我们接下来就也可以开始测试了

/**
 * @Author chenyunzhi
 * @DATE 2024/9/12 16:45
 * @Description:
 */
public class CommandPatternClient {

    /**
     * 装配者
     */
    public static void ballClient(String receiver) {
        // 创建左手传球的接收者对象
        BallReceiver ballReceiver = PeopleReceiverFactory.getBallReceiver(receiver);
        // 创建命令并与接收者关联
        PassBallCommand passBallCommand = new PassBallCommand(ballReceiver);
        // 创建调用者与命令关联
        BallInvoker ballInvoker = new BallInvoker(passBallCommand);
        // 对调用者对象执行命令
        ballInvoker.execute();
    }

    public static void main(String[] args) {

        ballClient("LEFT_HAND");
        ballClient("RIGHT_HAND");

    }
}

ballClient方法负责组装命令对象和接收者。最后输出结果

三. 结论

3.1 要点

• 接收器实现与命令实现是分开的。
• 命令实现类选择要在接收器对象上调用的方法，接收器中的每个方法都将有一个命令实现。它充当接收者和操作方法之间的桥梁。
• Invoker 类只是将请求从 client 转发到 command 对象。
• 客户端负责实例化适当的命令和接收器实现，然后将它们关联在一起。
• Client 还负责实例化 invoker 对象并将 command object 与其关联，并执行 action 方法。
• 命令设计模式很容易扩展，我们可以在接收器中添加新的动作方法，并在不改变客户端代码的情况下创建新的命令实现。
• Command 设计模式的缺点是，由于有太多的关联，代码会变得庞大且令人困惑。

3.2 示例

java.lang.Runnable

javax.swing.Action

作者：神的孩子都在歌唱

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