Java设计模式----命令模式

Posted 2021-02-09 reupe

假如公司计划开发一套MDM（移动设备管理）系统，即管理员可以在web页面上操控接入系统的手机（这里不区分android和ios），比如，针对某台手机，在web页面上点击“锁屏”按钮，该手机就锁屏了，点击“解锁”按钮，该手机就解锁了。

对于这套系统，核心部分无疑就是刚刚描述的一系列对手机下发命令。这套系统可以有许多不同的命令，锁屏和解锁只是其中的个例，那么有那么多的命令，实际应用中又设计到同时操控多台设备，在很短的时间内可能会产生许多命令，如果系统设计不当，很可能时效性就会收到影响，所以上面管理员类依赖于手机操控类，即命令（请求）的发送者与命令（请求）的执行者耦合这种简单的设计模式会有很大问题。

既然要管理许多命令，我们自然相当用list或者queue保存命令，基于某种策略执行命令，比如可以设置命令的优先级等等，这样，就自然需要一个负责命令调度的角色, 通过这个中间角色，来执行对手机的操控命令。通常这个中间角色叫做: invoker, 引入了invoker， 我们就需要重新设计一下这个系统，目标是解耦命令发送者和命令执行者，同时满足命令的可扩展性，保证整个系统的健壮性。命令模式，就是可以满足以上需求的设计模式。

 

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1.命令模式

命令模式(Command)；将一个请求封装为一个对象，从而可用不同的请求对客户进行参数化，对请求排队或者对请求做日志记录，以及可以支持撤销的操作。 ----《大话设计模式》

我们使用命令模式来重新设计这套系统的核心部分：

命令模式把具体的命令（请求）封装为对象LockScreenCommand(锁屏命令)和UnlockScreenCommand(解锁命令)， 锁屏和解锁一台手机，流程如下：

1. Admin(管理员)创建锁屏命令LockScreenSommand对象和解锁屏命令对象UnlockScreenCommand；
2. 管理员将这两个命令对象，给Invoker, Invoker将这两条命令放入列表中；
3. 可以设置监听或者定时任务取激活Invoker取执行命令，但是我这里就简单在Admin中调用Invoker对象的inform()方法；
4. Invoker的inform()方法中遍历命令，依次调用命令execute()方法执行；
5. 命令的execute()调用MobileOperator(手机操控者)对象的action()方法，统一下发命令；
6. 结束。

 

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3.代码实现

定义抽象命令类， 也可以根据情况定义为interface。

/**
 * 抽象命令类, 定义了执行命令的抽象方法。
 * 关联于MobileOperator，进行命令的统一下发。
 */
abstract class Command {
    protected MobileOperator operator;
    public Command(MobileOperator operator){
        this.operator = operator;
    }
    public abstract void execute();
}

 

定义命令下发类，该类被命令类所关联。

/**
 * 进行命令统一下发的类
 */
class MobileOperator {
    public void action(String commandName){
        System.out.printf("下发【%s】命令\\n",commandName);
    }
}

 

然后定义两个具体的命令类，实现对手机的命令（请求）的封装。

/**
 * 锁屏命令
 */
class LockScreenCommand extends Command {

    public LockScreenCommand(MobileOperator operator) {
        super(operator);
    }

    @Override
    public void execute() {
        operator.action("锁屏");
    }

}

/**
 * 解锁命令
 */
class UnlockScreenCommand extends Command {

    public UnlockScreenCommand(MobileOperator operator) {
        super(operator);
    }

    @Override
    public void execute() {
        operator.action("解锁");
    }
}

 

定义Invoker， 这个类很关键，不仅解耦了请求者（Admin）和命令执行者（MobileOperator），还可以对命令的执行进行管理调度，可以扩展，现在只定义了增加命令方法。如果有需求，还可以撤销命令、调整命令顺序等等......

/**
 * 命令调度
 */
class Invoker {
    //这里姑且用ArrayList
    List<Command> commandList = new ArrayList<>();

    //添加命令
    public void setCommand(Command command) {
        commandList.add(command);
    }

    public void inform(){
        for (Command command : commandList) {
            command.execute();
        }
    }
}

 

定义命令（请求）的发送者---Admin， 作为入口执行命令

public class Admin {
    public static void main(String[] args) {
        // 手机操控对象
        MobileOperator operator = new MobileOperator();
        // 创建命令
        Command lockCommand = new LockScreenCommand(operator);
        Command unLockCommand = new UnlockScreenCommand(operator);
        //添加命令
        Invoker invoker = new Invoker();
        invoker.setCommand(lockCommand);
        invoker.setCommand(unLockCommand);

        //执行命令
        invoker.inform();
    }
}

 

输出结果：

下发【锁屏】命令
下发【解锁】命令

以上代码采用命令模式，实现了对手机下发命令，解耦了命令的发送者和执行者。

 

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5.总结

通过一个场景：移动设备管理系统，应用命令模式对手机下发命令。通过上面的例子可以体会出命令模式，就是把命令（请求）封装成对象， 请求者任意生成若干个命令对象，把这些对象交给Invoker来管理，在实际项目中，通常请求者的工作到此就完成了，执行命令不需要请求者关系，通常由Invoker来进行调度，而本例为了简便，故在请求者Admin的main方法中调用了invoker.infom()。由于有Invoker这样一个“中间角色”的加入，系统的耦合度就降下来了，比如，我们可以扩展其它各种命令而不需要顾及到Admin，同时，还可以扩展Invoker的功能，实现命令按照自己需要的策略来执行，真实一石二鸟。

命令模式就是一把解决请求-执行这类模式的好工具，不过再好的工具也有其局限性，比如，常用的控制手机的命令也许只有十来种。倘若其它命令，有成百上千种，那么就要慎重使用命令模式了，光是实现这些命令就把人累死了，所以，当命令种类过多时，不适宜使用命令模式。