模式定义
命令模式(Command),将一个请求封装为一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
类图
Command:用来声明执行操作的接口。
abstract class Command {
Receiver receiver;
public Command(Receiver receiver){
this.receiver = receiver;
}
abstract void execute();
}
ConcreteCommand:将一个接收者对象绑定于一个动作,调用接收者相应的操作,以实现Execute。
class ConcreteCommand extends Command {
public ConcreteCommand(Receiver receiver){
super(receiver);
}
@Override
void execute() {
receiver.action();
}
}
Invoker:要求该命令执行这个请求。
class Invoker {
Command command;
public void setCommand(Command command) {
this.command = command;
}
public void ExecuteCommand(){
command.execute();
}
}
Receiver:知道如何实施与执行一个与请求相关的操作,任何类都可能作为一个接收者。
class Receiver {
public void action(){
System.out.println("执行请求!");
}
}
客户端代码:
public static void main(String[] args) {
Receiver receiver = new Receiver();
Command command = new ConcreteCommand(receiver);
Invoker invoker = new Invoker();
invoker.setCommand(command);
invoker.ExecuteCommand();
}
撤销和重做
如果需要有命令撤销和重做,Command接口不止需要execute()方法,还要有undo()方法。
abstract class Command {
//执行命令和重做
abstract void execute();
//撤销
abstract void undo();
}
如果需要实现多次撤销重做,需要调用方维护undo和redo两个盛放Command的栈(用List实现),首次执行一个Command时,执行execute()并将其放入undo栈内,同时要清空redo栈;当执行撤销操作时把undo栈内最上面一个Command拿出来执行undo(),然后将其放入redo栈内;执行重做操作时把redo栈内最上面一个Command拿出来执行execute(),然后将其放入undo栈内。
示例代码:
class Invoker {
//可撤销的步数
int undoCount;
List<Command> undoList = new ArrayList();
List<Command> redoList = new ArrayList();
public Invoker(){
undoCount = 5;
}
/**
* 执行新操作
* @param command
*/
public void executeCommand(Command command){
command.execute();
//保留最近undoCount次操作,删除最早操作
if (undoList.size() >= undoCount){
undoList.remove(0);
}
undoList.add(command);
//执行新操作后清空redoList,因为这些操作不能恢复了
redoList.clear();
}
/**
* 执行撤销
*/
public void undo(){
if (undoList.size() <= 0){
return;
}
//undoList中出栈第一个执行
Command command = undoList.get(undoList.size() - 1);
command.undo();
undoList.remove(command);
redoList.add(command);
}
/**
* 执行重做
*/
public void redo(){
if (redoList.size() <= 0){
return;
}
//redoList中出栈第一个执行
Command command = redoList.get(redoList.size() - 1);
command.execute();
redoList.remove(command);
undoList.add(command);
}
}
如果命令栈中存放很多Command对象会占用大量内存,所以用undoCount做限制。
应用场景
- 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。
- 系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。
优缺点
优点
- 降低对象之间的耦合度。
- 新的命令可以很容易地加入到系统中。
- 可以比较容易地设计一个组合命令。
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。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,因此某些系统可能需要大量具体命令类。
JDK中的命令模式
java.lang.Runnable
看下示例代码
MyRunnable:
class MyRunnable implements Runnable {
@Override
public void run() {
System.out.println("开始执行");
}
}
main:
public static void main(String[] args) {
//相当与命令模式的Command command = new ConcreteCommand();
MyRunnable myRunnable = new MyRunnable();
//相当与命令模式的new Invoker()后执行invoker.setCommand(command)
Thread thread = new Thread(myRunnable);
thread.start();
}
这段代码中,
Runnable相当于抽象命令接口Command,run()方法相当于Command的execute();
MyRunnable对象相当于具体命令对象ConcreteCommand;
Thread对象对应命令模式的Invoker,new Thread(myRunnable)相当于通过setCommand方法传入命令对象。
你可能会说没有找到Receiver,因为MyRunnable已经拥有要执行的具体逻辑了,这里不需要接收者。
命令模式与策略模式的区别
- 目标不同:策略模式主要针对统一动作,采用不同的实现方式;而命令模式针对不同命令。
- 打个比方:命令模式相当于菜单里的复制、移动、压缩等;而策略模式是其中一个功能比如:压缩,的不同种实现。