设计模式 ( 十三 ) 命令模式Command(对象行为型)

1.概述

        在软件设计中,我们经常需要向某些对象发送请求,但是并不知道请求的接收者是谁,也不知道被请求的操作是哪个,我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可,此时,可以使用命令模式来进行设计,使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合,让对象之间的调用关系更加灵活。

 例子1:电视机遥控器 : 遥控器是请求的发送者,电视机是请求的接收者,遥控器上有一些按钮如开,关,换频道等按钮就是具体命令,不同的按钮对应电视机的不同操作。

2.问题

      在软件系统中,“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但在某些场合,比如要对行为进行“记录、撤销/重做、事务”等处理,这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下,如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦?

3.解决方案

 命令模式(Command Pattern):将一个请求封装为一个对象,从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化;对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作。命令模式又称为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。(Command Pattern: Encapsulate a request asan object, thereby letting youparameterize clients withdifferent requests,queueor log requests,andsupportundoable operations. )

4.适用性

1)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。

2)系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。

3)系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。

4)系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。

5.结构

1.jpg

6.模式的组成

抽象命令类(Command): 声明执行操作的接口。调用接收者相应的操作,以实现执行的方法Execute。

具体命令类(ConcreteCommand): 创建一个具体命令对象并设定它的接收者。通常会持有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。 

调用者(Invoker): 要求该命令执行这个请求。通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。

接收者(Receiver): 知道如何实施与执行一个请求相关的操作。任何类都可能作为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。 

客户类(Client): 创建具体的命令对象,并且设置命令对象的接收者。真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。 

7.效果

Command模式优点:

1) 降低系统的耦合度:Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。

2) Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。

3) 组合命令:你可将多个命令装配成一个组合命令,即可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令。一般说来,组合命令是Composite模式的一个实例。

4) 增加新的Command很容易,因为这无需改变已有的类。

5)可以方便地实现对请求的Undo和Redo。

命令模式的缺点:

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,这将影响命令模式的使用。

8.实现

电视机遥控器 :

电视机是请求的接收者,

 遥控器是请求的发送者,

 遥控器上有一些按钮,不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演,

 有三个具体的命令类实现了抽象命令接口,这三个具体命令类分别代表三种操作:打开电视机、关闭电视机和切换频道。

 显然,电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。

<?php  
/** 
 * 电视机遥控器 : 
   电视机是请求的接收者, 
   遥控器是请求的发送者, 
   遥控器上有一些按钮,不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演, 
   有三个具体的命令类实现了抽象命令接口,这三个具体命令类分别代表三种操作:打开电视机、关闭电视机和切换频道。 
   显然,电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。 
 
 */  
/** 
 * The Command abstraction( 命令接口,声明执行的操作).   
 * In this case the implementation must return a result,   
 * sometimes it only has side effects.   
 */  
interface ICommand  
{  
    /** 
     * 执行命令对应的操作 
     * 
     * @param unknown_type $name 
     * @param unknown_type $args 
     */  
    function execute();  
}  
  
  
/** 
 * ConcreteCommand具体的命令实现对象:打开命令 
 */  
class ConcreteCommandOpen implements ICommand {  
    /** 
     * 持有相应的接收者对象 
     */  
    private  $_receiverTV = null; //  
    /** 
     * 示意,命令对象可以有自己的状态 
     */  
    private  $_state;  
    /** 
     * 构造方法,传入相应的接收者对象 
     * @param receiver 相应的接收者对象 
     */  
    public function  __construct($receiver){  
        $this->_receiverTV = $receiver;  
    }  
    public function execute() {  
        //通常会转调接收者对象的相应方法,让接收者来真正执行功能  
        $this->_receiverTV->actionOpen();  
    }  
}  
/** 
 * ConcreteCommand具体的命令实现对象:关闭 
 */  
class ConcreteCommandClose implements ICommand {  
    /** 
     * 持有相应的接收者对象 
     */  
    private  $_receiverTV = null; //  
    /** 
     * 示意,命令对象可以有自己的状态 
     */  
    private  $_state;  
    /** 
     * 构造方法,传入相应的接收者对象 
     * @param receiver 相应的接收者对象 
     */  
    public function  __construct($receiver){  
        $this->_receiverTV = $receiver;  
    }  
    public function execute() {  
        //通常会转调接收者对象的相应方法,让接收者来真正执行功能  
        $this->_receiverTV->actionClose();  
    }  
}  
  
/** 
 * ConcreteCommand具体的命令实现对象:换频道 
 */  
class ConcreteCommandChange implements ICommand {  
    /** 
     * 持有相应的接收者对象 
     */  
    private  $_receiverTV = null; //  
    /** 
     * 示意,命令对象可以有自己的状态 
     */  
    private  $_state;  
    /** 
     * 构造方法,传入相应的接收者对象 
     * @param receiver 相应的接收者对象 
     */  
    public function  __construct($receiver){  
        $this->_receiverTV = $receiver;  
    }  
    public function execute() {  
        //通常会转调接收者对象的相应方法,让接收者来真正执行功能  
        $this->_receiverTV->actionChange();  
    }  
}  
  
/** 
 * 接收者对象 
 */  
class ReceiverTV {  
    /** 
     * 真正执行命令相应的打开操作 
     */  
    public function actionOpen(){  
        echo 'actionOpen<br/>';  
    }  
      
    /** 
     * 真正执行命令相应的关闭操作 
     */  
    public function actionClose(){  
        echo 'actionClose<br/>';  
    }  
      
    /** 
     *  真正执行命令相应的换频道操作 
     */  
    public function actionChange(){  
        echo 'actionChange<br/>';  
    }  
}  
  
/** 
 * 调用者Invoker:遥控器  
 */  
class InvokerControler {  
    /** 
     * 持有命令对象 
     */  
    private $_commands = null; //ICommand  
    /** 
     * 设置调用者持有的命令对象 
     * @param command 命令对象 
     */  
    public function addCommand($command) {  
        $classname = get_class($command);  
        $this->_commands[$classname] = $command;  
    }  
    /** 
     * 示意方法,要求命令执行请求 
     */  
    public function runCommand($cmdName) {  
        //调用命令对象的执行方法  
        $this->_commands[$cmdName]->execute();  
    }  
}  
class Client {  
    /** 
     * 示意,负责创建命令对象,并设定它的接收者 
     */  
    public static  function main(){  
       //创建电视接收者  
       $receiver = new ReceiverTV();  
         
       //创建Invoker  
       $invoker = new InvokerControler();  
       //创建命令对象,设定它的接收者  
       $commandOpen = new ConcreteCommandOpen($receiver);  
       //把命令对象设置进调用遥控器  
       $invoker->addCommand($commandOpen);  
         
       //执行打开命令  
       $invoker->runCommand(get_class($commandOpen));  
         
       
    }  
}  
Client::main();  
?>

UML图:

2.jpg

宏命令又称为组合命令,它是命令模式和组合模式联用的产物:

宏命令也是一个具体命令,不过它包含了对其他命令对象的引用,在调用宏命令的execute()方法时,将递归调用它所包含的每个成员命令的execute()方法,一个宏命令的成员对象可以是简单命令,还可以继续是宏命令。执行一个宏命令将执行多个具体命令,从而实现对命令的批处理。

3.png

Ÿ

9.与其他相关模式

1)Composite模式(可被用来实现宏命令。

2)备忘录Memento模式可用来保持某个状态,命令用这一状态来取消它的效果。在被放入历史表列前必须被拷贝的命令起到一种原型的作用。

10.总结与分析

1)命令模式的本质是对命令进行封装,将发出命令的责任和执行命令的责任分割开。

2)每一个命令都是一个操作:请求的一方发出请求,要求执行一个操作;接收的一方收到请求,并执行操作

3)命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,以及操作是否被执行、何时被执       行,以及是怎么被执行的。

4)命令模式使请求本身成为一个对象,这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。

5)命令模式的关键在于引入了抽象命令接口,且发送者针对抽象命令接口编程,只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。 

转自:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7549895

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