命令模式


指令模式(Command Pattern)是一種資料驅動的設計模式,它屬於行為型模式。請求以命令的形式包裹在物件中,並傳給呼叫物件。呼叫對象尋找可以處理該指令的合適的對象,並把該指令傳給對應的對象,該對象執行指令。


介紹

意圖:將一個請求封裝成一個對象,從而使您可以用不同的請求對客戶進行參數化。

主要解決:在軟體系統中,行為請求者與行為實現者通常是一種緊密耦合的關係,但某些場合,例如需要記錄、撤銷行為或重做、事務等處理時,這種無法抵禦變化的緊密耦合的設計就不太合適。

在何時使用:在某些場合,例如要對行為進行"記錄、撤銷/重做、事務"等處理,這種無法抵禦變化的緊密耦合是不合適的。在這種情況下,如何將"行為請求者"與"行為實現者"解耦?將一組行為抽象化為對象,可以實現二者之間的鬆散耦合。

如何解決:透過呼叫者呼叫接受者執行指令,順序:呼叫者→接受者→指令。

關鍵程式碼:定義三個角色:1、received 真正的指令執行物件2、Command 3、invoker 使用指令物件的入口

應用實例:struts 1 中的action 核心控制器ActionServlet 只有一個,相當於Invoker,而模型層的類別會隨著不同的應用有不同的模型類,相當於具體的Command。

優點:1、降低了系統耦合度。 2、新的指令可以很容易地加入到系統中去。

缺點:使用指令模式可能會導致某些系統有過多的特定命令類別。

使用場景:認為是指令的地方都可以使用指令模式,例如: 1、GUI 中每一個按鈕都是一條指令。 2、模擬 CMD。

注意事項:系統需要支援指令的撤銷(Undo)操作與復原(Redo)操作,也可以考慮使用指令模式,請參閱指令模式的擴充。

實作

我們先建立作為指令的介面 Order,然後建立作為請求的 Stock 類別。實體命令類別 BuyStockSellStock,實作了 Order 接口,將執行實際的命令處理。建立作為呼叫物件的類別 Broker,它接受訂單並能下訂單。

Broker 物件使用指令模式,基於指令的類型決定哪個物件執行哪個指令。 CommandPatternDemo,我們的示範類別使用 Broker 類別來示範命令模式。

command_pattern_uml_diagram.jpg

步驟 1

建立一個指令介面。

Order.java

public interface Order {
   void execute();
}

步驟 2

建立一個請求類別。

Stock.java

public class Stock {
	
   private String name = "ABC";
   private int quantity = 10;

   public void buy(){
      System.out.println("Stock [ Name: "+name+", 
         Quantity: " + quantity +" ] bought");
   }
   public void sell(){
      System.out.println("Stock [ Name: "+name+", 
         Quantity: " + quantity +" ] sold");
   }
}

步驟 3

建立實作了 Order 介面的實體類別。

BuyStock.java

public class BuyStock implements Order {
   private Stock abcStock;

   public BuyStock(Stock abcStock){
      this.abcStock = abcStock;
   }

   public void execute() {
      abcStock.buy();
   }
}

SellStock.java

public class SellStock implements Order {
   private Stock abcStock;

   public SellStock(Stock abcStock){
      this.abcStock = abcStock;
   }

   public void execute() {
      abcStock.sell();
   }
}

步驟4

## 建立命令呼叫類。

Broker.java

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

   public class Broker {
   private List<Order> orderList = new ArrayList<Order>(); 

   public void takeOrder(Order order){
      orderList.add(order);		
   }

   public void placeOrders(){
      for (Order order : orderList) {
         order.execute();
      }
      orderList.clear();
   }
}

步驟 5

使用 Broker 類別來接受並執行指令。

CommandPatternDemo.java

public class CommandPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
      Stock abcStock = new Stock();

      BuyStock buyStockOrder = new BuyStock(abcStock);
      SellStock sellStockOrder = new SellStock(abcStock);

      Broker broker = new Broker();
      broker.takeOrder(buyStockOrder);
      broker.takeOrder(sellStockOrder);

      broker.placeOrders();
   }
}

步驟 6

驗證輸出。

Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] bought
Stock [ Name: ABC, Quantity: 10 ] sold