24种设计模式--命令模式【Command Pattern】

时间:2023-03-09 13:21:32
24种设计模式--命令模式【Command Pattern】

  今天讲命令模式,这个模式从名字上看就很简单,命令嘛,老大发命令,小兵执行就是了,确实是这个意思,但是更深化了,用模式来描述真实世界的命令情况。正在看这本书的你,我猜测分为两类:已经工作的和没有工作的,先说没有工作的,那你为啥要看这本书,为了以后工作呗,只要你参加工作,你肯定会待在项目组,那今天我们就以项目组为例子来讲述命令模式。

  我是我们部门的项目经理,就是一个项目的头,在中国做项目,项目经理就是什么都要懂,什么都要管,做好了项目经理就能分到一杯羹,做不好都是你项目经理的责任,这个是绝对的,行政命令一压下来,那就一条道,做完做好!我们虽然是一个集团公司,但是我们部门是独立核算的,就是说呀,我们部门不仅仅为我们集团服务,还可以为其他甲方服务,赚取更多的外快,所以俺们的工资才能是中上等。记得一个比较小的项目,但是钱可不少,是做什么的呢?为一家旅行社建立一套内部管理系统,管理他的客户、旅游资源、票务以及内部管理,整体上类似一个小型的 ERP 系统,门店比较多,员工也比较多,但是需求比较明确,因为他们之前有一套自己购买的内部管理系统,这次变动部分模块基本上是翻版,而且旅行社有自己的IT 部门,比较好相处,都是技术人员,没有交流鸿沟嘛。

  这个项目的成员分工也是采用了常规的分工方式,分为需求组(Requirement Group,简称 RG)、美工组(Page Group, 简称 PG)、代码组(我们内部还有一个比较优雅的名字:逻辑实现组,这里使用大家经常称呼的名称吧,英文缩写叫 Code Group,简称 CG),总共加上我这个项目经理正好十个人,刚开始的时候客户(也就是旅行社,甲方)还是很乐意和我们每个组探讨,比如和需求组讨论需求,和美工讨论页面,和代码组讨论实现,告诉他们修改这里,删除这里,增加这些等等,这是一种比较常见的甲乙方合作模式,甲方深入到乙方的项目开发中,我们把这个模式用类图表示一下:

24种设计模式--命令模式【Command Pattern】

  这个类图很简单,客户和三个组都有交流,这也合情合理,那我们看看这个的实现,首先看抽象类,我们是面向接口或抽象类编程的嘛:

 package com.pattern.command;

 /**
* 项目组分成了三个组,每个组还是要接受增删改命令
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public abstract class Group { // 甲乙双方分开办公,你要和那个组讨论,你首先要找到这个组
public abstract void find(); // 被要求增加功能
public abstract void add(); // 被要求删除功能
public abstract void delete(); // 被要求修改功能
public abstract void change(); // 被要求给出所有的变更计划
public abstract void plan();
}

  大家看抽象类中的每个方法,是不是每个都是一个命令?找到它,增加,删除,给我计划!是不是命令,这也就是命令模式中的命令接收者角色(Receiver) ,等会细讲。我们再看三个实现类,需求组最重要,没有需求你还设计个 P 呀,看 RequirmentGroup 类的实现:

 package com.pattern.command;

 /**
* 需求组的职责是和客户谈定需求,这个组的人应该都是业务领域专家
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class RequirementGroup extends Group { // 客户要求增加一项需求
public void add() {
System.out.println("客户要求增加一项需求...");
} // 客户要求修改一项需求
public void change() {
System.out.println("客户要求修改一项需求...");
} // 客户要求删除一项需求
public void delete() {
System.out.println("客户要求删除一项需求...");
} // 客户要求需求组过去和他们谈
public void find() {
System.out.println("找到需求组...");
} // 客户要求出变更计划
public void plan() {
System.out.println("客户要求需求变更计划...");
} } 需求组有了,我们再看美工组,美工组也很重要,是项目的脸面,客户最终接触到的还是界面,这个非常重要,看 PageGroup 的实现: package com.pattern.command; /**
* 美工组的职责是设计出一套漂亮、简单、便捷的界面
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class PageGroup extends Group { // 美工被要求增加一个页面
public void add() {
System.out.println("客户要求增加一个页面...");
} // 客户要求对现有界面做修改
public void change() {
System.out.println("客户要求修改一个页面...");
} // 甲方是老大,要求删除一些页面
public void delete() {
System.out.println("客户要求删除一个页面...");
} // 首先这个美工组应该被找到吧,要不你跟谁谈?
public void find() {
System.out.println("找到美工组...");
} // 所有的增删改那要给出计划呀
public void plan() {
System.out.println("客户要求页面变更计划...");
} }

  最后看代码组,这个组的成员一般都是比较闷骚型的,不多说话,但多做事儿,比较沉闷,这是这个组的典型特点,我们来看看这个 CodeGroup 类:

 package com.pattern.command;

 /**
* 代码组的职责是实现业务逻辑,当然包括数据库设计了
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class CodeGroup extends Group { // 客户要求增加一项功能
public void add() {
System.out.println("客户要求增加一项功能...");
} // 客户要求修改一项功能
public void change() {
System.out.println("客户要求删除一项功能...");
} // 客户要求删除一项功能
public void delete() {
System.out.println("客户要求删除一项功能...");
} // 客户要求代码组过去和他们谈
public void find() {
System.out.println("找到代码组...");
} // 客户要求出变更计划
public void plan() {
System.out.println("客户要求代码变更计划...");
} }

  整个项目的三个支柱都已经产生了,那看客户怎么和我们谈。客户刚刚开始给了我们一份他们自己写的一份需求,还是比较完整的,需求组根据这份需求写了一份分析说明书,客户一看,不对,要增加点需求,看程序:

 package com.pattern.command;

 /**
* 客户就是甲方,给我们钱的一方,是老大
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class Client { public static void main(String[] args) { // 首先客户找到需求组说,过来谈需求,并修改
System.out.println("----------客户要求增加一个需求----------");
Group rg = new RequirementGroup();
// 找到需求组
rg.find(); // 增加一个需求
rg.add(); // 要求变更计划
rg.plan(); } }

  好的,客户的需求达到了,需求刚开始没考虑周全,增加需求是在所难免的嘛,理解理解。然后又过了段时间,客户说“界面多画了一个,过来谈谈”,于是:

 package com.pattern.command;

 /**
* 客户就是甲方,给我们钱的一方,是老大
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class Client { public static void main(String[] args) { // 首先客户找到美工组说,过来谈页面,并修改
System.out.println("----------客户要求删除一个页面----------");
Group pg = new PageGroup();
//找到美工组
pg.find(); // 删除一个页面
pg.delete(); // 要求变更计划
pg.plan(); } }

  好了,界面也谈过了,应该没什么大问题了吧。过了一天后,客户又让代码组过去,说是数据库设计问题,然后又叫美工过去,布置了一堆命令,这个我就不一一写了,大家应该能够体会到,你做过项目的话,这种体会更深,客户让修改你不修改?项目不想做了你!

  但是问题来了,我们修改可以,但是每次都是叫一个组去,布置个任务,然后出计划,次次都这样,如果让你当甲方也就是客户,你烦不烦?而且这种方式很容易出错误呀,而且还真发生过,客户把美工叫过去了,要删除,可美工说需求是这么写的,然后客户又命令需求组过去,一次次的折腾,客户也烦躁了,于是直接抓住我这个项目经理说:

  “我不管你们内部怎么安排,你就给我找个接头人,我告诉他怎么做,删除页面了,增加功能了,你们内部怎么处理,我就告诉他我要干什么就成了…”

   我一听,好呀,这也正是我想要的,我项目组的兄弟们也已经受不了了,于是我改变了一下我的处理方式,看看类图:

24种设计模式--命令模式【Command Pattern】

  类图中增加了不少,看着也比较清晰,比较简单的(Command 抽象类与 Group 抽象类是没有关联关系的,与 Group 的三个实现类是有关联关系,为了线条不交叉就直接画上父类有关系),增加的几个类说明如下:

  Command 抽象类:客户发给我们的命令,定义三个工作组的成员变量,供子类使用;定义一个抽象方法execute,由子类来实现;

  Invoker 实现类: 项目接头人, setComand 接受客户发给我我们的命令, action 方法是执行客户的命令(方法名写成是 action 是与 command 的execute 区分开,避免混淆)我们先看 Command 抽象类代码:

 package com.pattern.command;

 /**
* 命令的抽象类,我们把客户发出的命令定义成一个一个的对象
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public abstract class Command { // 把三个组都定义好,子类可以直接使用
// 需求组
protected RequirementGroup rg = new RequirementGroup(); // 美工组
protected PageGroup pg = new PageGroup(); // 代码组
protected CodeGroup cg = new CodeGroup(); // 只要一个方法,你要我做什么事情
public abstract void execute();
} 这个简单,看两个具体的实现类, 先看 AddRequeirementCommand 类, 这个类的作用就是增加一项需求。 package com.pattern.command; /**
* 增加一项需求
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class AddRequirementCommand extends Command { // 执行增加一项需求的命令
public void execute() {
// 找到需求组
super.rg.find(); // 增加一份需求
super.rg.add(); // 观日出计划
super.rg.plan(); } } 看删除一个页面的命令,DeletePageCommand 类: package com.pattern.command; /**
* 删除一个页面的命令
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class DeletePageCommand extends Command { // 执行删除一个页面的命令
public void execute() {
// 找到页面组
super.rg.find(); // 删除一个页面
super.rg.delete(); // 给出计划
super.rg.plan();
} }

  Command 抽象类还可以有很多的子类,比如增加一个功能命令(AddCodeCommand),删除一份需求命令(DeleteRequirementCommand)等等,这里就不用描述了,都很简单。我们再看我们的接头人,就是 Invoker 类的实现:

 package com.pattern.command.invoker;

 import com.pattern.command.Command;

 /**
* 接头人的职责就是接收命令,并执行
* @author zhangliang
*
*/
public class Invoker { // 什么命令
private Command command; // 客户发出命令
public void setCommand(Command command){
this.command = command;
} // 执行客户的命令
public void action(){
this.command.execute();
} } 这个是更简单了,简单是简单,可以帮我们解决很多问题,我们再看一下客户提出变更的过程: package com.pattern.command; import com.pattern.command.invoker.Invoker; /**
* 客户就是甲方,给我们钱的一方,是老大
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class Client { public static void main(String[] args) { // 定义我们的接头人
// 接头人就是我小三
Invoker xiaoSan = new Invoker(); // 客户要求增加一项需求
System.out.println("----------客户要求增加一项需求----------");
// 客户给我们下命令来
Command command = new AddRequirementCommand(); // 接头人接收到命令
xiaoSan.setCommand(command); // 接头人执行命令
xiaoSan.action(); } } 那我们看看,如果客户要求删除一个页面,那我们的修改有多大呢?想想, Look: package com.pattern.command; import com.pattern.command.invoker.Invoker; /**
* 客户就是甲方,给我们钱的一方,是老大
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class Client { public static void main(String[] args) { // 定义我们的接头人
Invoker xiaoSan = new Invoker(); // 客户要求增加一项需求
System.out.println("----------客户要求删除一个页面----------"); // 客户给我们下命令来
// Command command = new AddRequirementCommand();
Command command = new DeletePageCommand(); // 接头人接收到命令
xiaoSan.setCommand(command); //接头人执行命令
xiaoSan.action(); } }

  看到上面注释代码了吗?就修改了这么多,就完成了一个命令的,是不是很简单,而且客户也不用知道到底要谁来修改,这个他不需要知道的,高内聚的要求体现出来了,这就是命令模式。

  命令模式的通用类图如下:

24种设计模式--命令模式【Command Pattern】

  在这个类图中,我们看到三个角色:

   Receiver 角色:这个就是干活的角色,命令传递到这里是应该被执行的,具体到上面我们的例子中就是Group 的三个实现类;

  Command 角色:就是命令,需要我执行的所有命令都这里声明;

  Invoker 角色:调用者,接收到命令,并执行命令,例子中我这里项目经理就是这个角色;

  命令模式比较简单,但是在项目中使用是非常频繁的,封装性非常好,因为它把请求方( Invoker)和执行方(Receiver)分开了,扩展性也有很好的保障。但是,命令模式也是有缺点的,你看 Command 的子类没有,那个如果我要写下去的可不是几个,而是几十个,这个类膨胀的非常多,这个就需要大家在项目中自己考虑使用了。

  上面的例子我还没有说完,我们想想,客户要求增加一项需求,那是不是页面也增加,同时功能也要增加呢?如果不使用命令模式,客户就需要先找需求组,然后找美工组,然后找代码组,这个…,你想让客户跳楼呀!使用命令模式后,客户只管发命令模式,你增加一项需求,没问题,我内部调动三个组通力合作,然后反馈你结果,这也正是客户需要的,那这个要怎么修改呢?想想看,很简单的,在AddRequirementCommand 类的execute方法中增加对PageGroup 和CodePage 的调用就成了,修改后的代码如下:

 package com.pattern.command;

 /**
* 增加一项需求
* @author http://www.cnblogs.com/initial-road/
*
*/
public class AddRequirementCommand extends Command { // 执行增加一项需求的命令
public void execute() {
// 找到需求组
super.rg.find(); // 增加一份需求
super.rg.add(); // 页面也要增加
super.pg.add(); // 功能也要增加
super.cg.add(); // 观日出计划
super.rg.plan(); } }

  看看,是不是就解决问题了?命令模式做了一层非常好的封装。那还有一个问题需要大家考虑:客户发出命令,那要是撤回怎么办?就类似你使用Ctl+Z 组合键(undo 功能),发出一个命令,在没有执行或执行后撤回(执行后撤回是状态变更)该怎么实现呢?想想看,简单,非常简单, undo 也是一个命令嘛!