【HeadFirst系列之HeadFirst计划模式】第7天之命令模式：封装请求，轻松实 ...

命令模式：封装请求，轻松实现解耦！

大家好！本日我们来聊聊计划模式中的命令模式（Command Pattern）。如果你曾经需要将请求封装成对象，大概盼望实现请求的取消、重做等功能，那么命令模式就是你的不二之选！本文基于《Head First 计划模式》的命令模式章节，通过生动的故事和 Java 代码示例，带你轻松掌握命令模式的英华。

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1. 命令模式是什么？

命令模式是一种举动型计划模式，它将请求封装成对象，从而使你可以用不同的请求对客户进行参数化，并支持请求的列队、记录日志、取消等操纵。命令模式的核心头脑是解耦请求的发送者和接收者，使得系统更加灵活和可扩展。
实用场景

• 需要将请求封装成对象，以便在不同的上下文中利用。
  
• 需要支持请求的取消、重做、列队等功能。
  
• 需要解耦请求的发送者和接收者。
  

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2. 命令模式的实现

故事背景

小明开辟了一个智能家居系统，系统中有一个遥控器（RemoteControl）类，用于控制各种家电装备，比如灯（Light）、风扇（Fan）等。每个装备都有不同的操纵，比如打开、关闭、调节亮度等。
问题出现

如果直接在遥控器中调用装备的方法，会导致遥控器和装备之间的耦合度过高。此外，如果需要支持取消操纵，代码会变得非常复杂。
解决方案：命令模式

小明决定利用命令模式，将每个操纵封装成一个命令对象，从而解耦遥控器和装备。
代码实现

1. 界说命令接口

1. // 命令接口
2. interface Command {
3.     void execute();
4.     void undo();
5. }

复制代码

2. 实现具体命令

1. // 具体命令：打开灯
2. class LightOnCommand implements Command {
3.     private Light light;
5.     public LightOnCommand(Light light) {
6.         this.light = light;
7.     }
9.     @Override
10.     public void execute() {
11.         light.on();
12.     }
14.     @Override
15.     public void undo() {
16.         light.off();
17.     }
18. }
20. // 具体命令：关闭灯
21. class LightOffCommand implements Command {
22.     private Light light;
24.     public LightOffCommand(Light light) {
25.         this.light = light;
26.     }
28.     @Override
29.     public void execute() {
30.         light.off();
31.     }
33.     @Override
34.     public void undo() {
35.         light.on();
36.     }
37. }
39. // 具体命令：打开风扇
40. class FanOnCommand implements Command {
41.     private Fan fan;
43.     public FanOnCommand(Fan fan) {
44.         this.fan = fan;
45.     }
47.     @Override
48.     public void execute() {
49.         fan.on();
50.     }
52.     @Override
53.     public void undo() {
54.         fan.off();
55.     }
56. }
58. // 具体命令：关闭风扇
59. class FanOffCommand implements Command {
60.     private Fan fan;
62.     public FanOffCommand(Fan fan) {
63.         this.fan = fan;
64.     }
66.     @Override
67.     public void execute() {
68.         fan.off();
69.     }
71.     @Override
72.     public void undo() {
73.         fan.on();
74.     }
75. }

复制代码

3. 界说装备类

1. // 灯类
2. class Light {
3.     public void on() {
4.         System.out.println("Light is on");
5.     }
7.     public void off() {
8.         System.out.println("Light is off");
9.     }
10. }
12. // 风扇类
13. class Fan {
14.     public void on() {
15.         System.out.println("Fan is on");
16.     }
18.     public void off() {
19.         System.out.println("Fan is off");
20.     }
21. }

复制代码

4. 实现遥控器

1. // 遥控器类
2. class RemoteControl {
3.     private Command[] onCommands;
4.     private Command[] offCommands;
5.     private Command undoCommand;
7.     public RemoteControl() {
8.         onCommands = new Command[2];
9.         offCommands = new Command[2];
10.         Command noCommand = new NoCommand();
11.         for (int i = 0; i < 2; i++) {
12.             onCommands[i] = noCommand;
13.             offCommands[i] = noCommand;
14.         }
15.         undoCommand = noCommand;
16.     }
18.     public void setCommand(int slot, Command onCommand, Command offCommand) {
19.         onCommands[slot] = onCommand;
20.         offCommands[slot] = offCommand;
21.     }
23.     public void onButtonWasPushed(int slot) {
24.         onCommands[slot].execute();
25.         undoCommand = onCommands[slot];
26.     }
28.     public void offButtonWasPushed(int slot) {
29.         offCommands[slot].execute();
30.         undoCommand = offCommands[slot];
31.     }
33.     public void undoButtonWasPushed() {
34.         undoCommand.undo();
35.     }
36. }
38. // 空命令类
39. class NoCommand implements Command {
40.     @Override
41.     public void execute() {
42.         System.out.println("No command assigned");
43.     }
45.     @Override
46.     public void undo() {
47.         System.out.println("No command assigned");
48.     }
49. }

复制代码

5. 客户端代码

1. public class SmartHomeApp {
2.     public static void main(String[] args) {
3.         // 创建设备
4.         Light livingRoomLight = new Light();
5.         Fan livingRoomFan = new Fan();
7.         // 创建命令
8.         Command lightOn = new LightOnCommand(livingRoomLight);
9.         Command lightOff = new LightOffCommand(livingRoomLight);
10.         Command fanOn = new FanOnCommand(livingRoomFan);
11.         Command fanOff = new FanOffCommand(livingRoomFan);
13.         // 创建遥控器
14.         RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();
15.         remoteControl.setCommand(0, lightOn, lightOff);
16.         remoteControl.setCommand(1, fanOn, fanOff);
18.         // 操作遥控器
19.         remoteControl.onButtonWasPushed(0); // 输出: Light is on
20.         remoteControl.offButtonWasPushed(0); // 输出: Light is off
21.         remoteControl.undoButtonWasPushed(); // 输出: Light is on
23.         remoteControl.onButtonWasPushed(1); // 输出: Fan is on
24.         remoteControl.offButtonWasPushed(1); // 输出: Fan is off
25.         remoteControl.undoButtonWasPushed(); // 输出: Fan is on
26.     }
27. }

复制代码

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3. 命令模式的长处

• 解耦请求的发送者和接收者
  命令模式将请求封装成对象，使得请求的发送者和接收者之间没有直接的依赖关系。
  
• 支持取消和重做
  通过实现 undo() 方法，可以轻松实现取消操纵。
  
• 支持请求的列队和日志记录
  命令对象可以被存储、传递和记录，从而支持请求的列队和日志记录。
  
• 易于扩展
  新增命令时，只需实现新的命令类，无需修改现有代码。
  

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4. 总结

命令模式通过将请求封装成对象，实现了请求的发送者和接收者之间的解耦，从而使得系统更加灵活和可扩展。通过本文的讲授和代码示例，信赖你已经掌握了命令模式的核心头脑和实现方法。在实际开辟中，命令模式非常适实用于实现取消、重做、列队等功能。

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互动话题
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