设计模式之命令模式

情景：

屋里有很多家用电器，你需要设计一个遥控器，来控制所有电器的使用。

如果在遥控器中添加电器类，那就使得遥控器和具体电器类过度耦合了，遥控器不应该知道电器的实现细节。

遥控器应该简单一些，我们都知道遥控器只要一些按钮，所能做的动作仅仅是按下按钮，所以不应该包含太多的控制逻辑。

所以，这里需要用命令模式，来将“动作的请求者”从“动作的执行者”对象中解耦。

设计一个命令对象，遥控器可以执行命令对象，而不关心命令具体是做什么。

在命令对象内部，有具体的电器类和命令的具体实现，以及公开给遥控器的执行方法。

一个简单的实现：

首先是一个命令接口，所有的命令都要实现这个接口，然后放到遥控器上，而遥控器只要用execute()执行就好了，不需要知道命令细节。

一个具体的命令，开灯命令。

LightOnCommand

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOnCommand(Light light) {
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;this</span>.light =<span style="color: #000000;"&gt; light;
}

@Override
</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; execute() {
    light.on();
}

}

灯：

"灯亮了"

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; off() {
    System.out.println(</span>"灯灭了"<span style="color: #000000;"&gt;);
}

}

遥控器：遥控器上有插槽用来持有命令。（可以考虑成遥控器上一个按钮-_-#）

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; SimpleRemoteControl() {}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; setCommand(Command command) {
    slot </span>=<span style="color: #000000;"&gt; command;
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; buttonWasPressed() {
    slot.execute();
}

}

测试类：

= = =

    remote.setCommand(lightOn);
    remote.buttonWasPressed();
}

}

输出：

支持可撤销操作。

类图：

命令模式类图

上面的遥控器只有一个命令，事实上有很多的电器需要控制，而且不仅需要开命令，也需要有关闭命令。

实现遥控器类：

有七个开启按钮和七个关闭按钮。

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; RemoteControl() {
    onCommands </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span> Command[7<span style="color: #000000;"&gt;];
    offCommands </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span> Command[7<span style="color: #000000;"&gt;];

    Command noCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; NoCommand();
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;for</span> (<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span> i = 0; i < 7; i++<span style="color: #000000;"&gt;) {
        onCommands[i] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; noCommand;
        offCommands[i] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; noCommand;
    }
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> setCommand(<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span><span style="color: #000000;"&gt; slot,Command onCommand,Command offCommand) {
    onCommands[slot] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; onCommand;
    offCommands[slot] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; offCommand;
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> onButtonWasPushed(<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span><span style="color: #000000;"&gt; slot) {
    onCommands[slot].execute();
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> offButtonWasPushed(<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span><span style="color: #000000;"&gt; slot) {
    offCommands[slot].execute();
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; String toString() {
    StringBuffer stringBuff </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StringBuffer();
    stringBuff.append(</span>"\n----- Remote Control -----\n"<span style="color: #000000;"&gt;);
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;for</span> (<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span> i = 0; i < onCommands.length; i++<span style="color: #000000;"&gt;) {
        stringBuff.append(</span>"[slot" + i + "] " + onCommands[i].getClass().getName() + 
                "\t\t" + offCommands[i].getClass().getName() + "\n"<span style="color: #000000;"&gt;);
    }
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;return</span><span style="color: #000000;"&gt; stringBuff.toString();
}

}

具体命令（太多了，不贴啦）：

StereoOffWithCDCommand

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOffWithCDCommand(Stereo stereo) {
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;this</span>.stereo =<span style="color: #000000;"&gt; stereo;
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; execute() {
    stereo.off();
    stereo.popCD();
}

}

测试一下：

    Light light </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; Light();
    GarageDoor garageDoor </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoor();
    Stereo stereo </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; Stereo();

    LightOnCommand lightOnCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOnCommand(light);
    LightOffCommand lightOffCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOffCommand(light);

    GarageDoorOpenCommand garageDoorOpenCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoorOpenCommand(garageDoor);
    GarageDoorCloseCommand garageDoorCloseCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoorCloseCommand(garageDoor);

    StereoOnWithCDCommand stereoOnWithCDCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOnWithCDCommand(stereo);
    StereoOffWithCDCommand stereoOffWithCDCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOffWithCDCommand(stereo);

    remoteControl.setCommand(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;,lightOnCommand,lightOffCommand);
    remoteControl.setCommand(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;,garageDoorOpenCommand,garageDoorCloseCommand);
    remoteControl.setCommand(</span>2<span style="color: #000000;"&gt;,stereoOnWithCDCommand,stereoOffWithCDCommand);

    System.out.println(remoteControl);

    remoteControl.onButtonWasPushed(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.offButtonWasPushed(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.onButtonWasPushed(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.offButtonWasPushed(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.onButtonWasPushed(</span>2<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.offButtonWasPushed(</span>2<span style="color: #000000;"&gt;);

}

}

输出：

----- Remote Control -----灯亮了
灯灭了
车库门开了
车库门关了
音响已打开
在音响中放入CD
音响声音调到11
音响已关闭
在音响中取出CD

重点来了，敲黑板！

有些按钮还有没有被分配命令，如果我们将其赋值为null的话，onButtonWasPressed()就要这样写：

onButtonWasPushed( (onCommands[slot] !=

为了减少判断的麻烦，可以为其付一个空命令，它是一个不做任何事情的对象，是一个空对象（null object）。

当你不想返回一个有意义的对象时，空对象就很有用。客户也可以将处理null的责任转移给空对象。

到目前为止，我们还有一个要求没有实现，那就是撤销功能，撤销上一条命令。

首先，修改Command接口：

然后修改遥控器类，很简单，只需要记录一下上一条命令就可以了。

<span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; RemoteControlWithUndo() {
    onCommands </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span> Command[7<span style="color: #000000;"&gt;];
    offCommands </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span> Command[7<span style="color: #000000;"&gt;];

    Command noCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; NoCommand();
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;for</span> (<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span> i = 0; i < 7; i++<span style="color: #000000;"&gt;) {
        onCommands[i] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; noCommand;
        offCommands[i] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; noCommand;
    }
    undoCommand </span>=<span style="color: #000000;"&gt; noCommand;
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> setCommand(<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span><span style="color: #000000;"&gt; slot,Command offCommand) {
    onCommands[slot] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; onCommand;
    offCommands[slot] </span>=<span style="color: #000000;"&gt; offCommand;
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> onButtonWasPushed(<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span><span style="color: #000000;"&gt; slot) {
    onCommands[slot].execute();
    undoCommand </span>=<span style="color: #000000;"&gt; onCommands[slot];
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span> offButtonWasPushed(<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span><span style="color: #000000;"&gt; slot) {
    offCommands[slot].execute();
    undoCommand </span>=<span style="color: #000000;"&gt; offCommands[slot];
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; undoButtonWasPushed() {
    undoCommand.undo();
}

}

再次测试一下：

    Light light </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; Light();
    GarageDoor garageDoor </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoor();
    Stereo stereo </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; Stereo();

    LightOnCommand lightOnCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOnCommand(light);
    LightOffCommand lightOffCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOffCommand(light);

    GarageDoorOpenCommand garageDoorOpenCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoorOpenCommand(garageDoor);
    GarageDoorCloseCommand garageDoorCloseCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoorCloseCommand(garageDoor);

    StereoOnWithCDCommand stereoOnWithCDCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOnWithCDCommand(stereo);
    StereoOffWithCDCommand stereoOffWithCDCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOffWithCDCommand(stereo);

    remoteControl.setCommand(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;,stereoOffWithCDCommand);

    remoteControl.onButtonWasPushed(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.offButtonWasPushed(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.undoButtonWasPushed();
    remoteControl.onButtonWasPushed(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.offButtonWasPushed(</span>1<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.undoButtonWasPushed();

}

}

输出：

很好，基本功能都实现了。

现在的遥控器只能撤销前一条命令，如果想要连续撤销，可以用一个栈来保存运行过的命令。

新的需求来了，现在希望按下一个按钮可以做许多事情，嗯……比如你从外面回家了，你想开灯，打开电视，打开音响……你想睡觉了，你要关灯关电视关音响。有没有办法，用一个按钮做一系列事情？

定义一个宏命令：

MacroCommand

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span><span style="color: #000000;"&gt; MacroCommand(Command[] commands) {
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;this</span>.commands =<span style="color: #000000;"&gt; commands; 
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; execute() {
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;for</span> (<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span> i = 0; i < commands.length; i++<span style="color: #000000;"&gt;) {
        commands[i].execute();
    }
}

</span><span style="color: #0000ff;"&gt;public</span> <span style="color: #0000ff;"&gt;void</span><span style="color: #000000;"&gt; undo() {
    </span><span style="color: #0000ff;"&gt;for</span> (<span style="color: #0000ff;"&gt;int</span> i = 0; i < commands.length; i++<span style="color: #000000;"&gt;) {
        commands[i].undo();
    }
}

}

测试：

    Light light </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; Light();
    GarageDoor garageDoor </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; GarageDoor();
    Stereo stereo </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; Stereo();

    LightOnCommand lightOnCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOnCommand(light);
    LightOffCommand lightOffCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; LightOffCommand(light);

    StereoOnWithCDCommand stereoOnWithCDCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOnWithCDCommand(stereo);
    StereoOffWithCDCommand stereoOffWithCDCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; StereoOffWithCDCommand(stereo);

    Command[] onCommands </span>=<span style="color: #000000;"&gt; {lightOnCommand,stereoOnWithCDCommand};
    Command[] offCommands </span>=<span style="color: #000000;"&gt; {lightOffCommand,stereoOffWithCDCommand};

    MacroCommand onMacroCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; MacroCommand(onCommands); 
    MacroCommand offMacroCommand </span>= <span style="color: #0000ff;"&gt;new</span><span style="color: #000000;"&gt; MacroCommand(offCommands); 

    remoteControl.setCommand(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;,onMacroCommand,offMacroCommand);

    remoteControl.onButtonWasPushed(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.offButtonWasPushed(</span>0<span style="color: #000000;"&gt;);
    remoteControl.undoButtonWasPushed();
}

}

命令可以将运算块打包（一个接收者和一组动作），然后将它传来传去，就像是一般的对象一样。

现在，即使在命令对象被创建许久之后，运算依然可以被调用。

事实上，它甚至可以在不同的线程中被调用。

我们可以利用这样的特性衍生一些应用

例如：“日程安排” “线程池” “工作队列” 等

工作队列和进行计算的对象之间完全是解耦的。

通过新增两个方法store()和load()，我们可以将所有的动作都记录在日志中，，并能在系统死机后，重新调用这些动作恢复到之前的状态。

Command { execute(); undo(); store(); load(); }

设计模式之命令模式

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