了解命令设计模式

核心要点

• 命令模式（也称为动作模式或事务模式）将请求封装为对象，从而能够对具有不同请求的客户端进行排队或记录。对于实现命令队列非常有用，在命令队列中，可以将请求排队以进行顺序处理，同时将执行的实际实现与队列本身解耦。
• 在需要通过不同渠道（电子邮件和短信）向不同用户组发送消息的场景中，命令模式提供了一种统一的方法。它允许从数据库中检索所有客户，无论客户的通信偏好如何，都可以实例化适当的IMessage实现，并对它们进行一次处理，而不是对每个组重复此过程。
• 命令模式非常适合以下情况：您希望通过要执行的操作来参数化对象；需要在不同时间指定、排队和执行请求；或者当需要将一组数据更改封装为单个操作（例如事务）时。

如今，全球有超过40亿部手机在使用。仅在澳大利亚，人口约为1100万，而手机数量超过2200万——平均每人拥有2部手机！很明显，手机的使用越来越普遍。鉴于智能手机和其他移动设备的普及，越来越多的客户现在选择通过短信而不是电子邮件接收通知。短信确实比电子邮件更具优势——它们简短、即时，最重要的是垃圾邮件可以忽略不计。那么，这与命令模式有什么关系呢？让我们来看一个虚构的场景。一家公司有一个网站，每天都会举办一个赢取奖品的比赛。它拥有一个超过25万注册用户的数据库，每个用户每天都会收到一个密码，他们必须输入该密码或点击链接才能注册参加抽奖。大多数用户选择接收电子邮件，但现在有相当一部分用户选择通过短信接收通知。问题来了：如何通过两个不同的渠道向两组用户发送消息？合乎逻辑的方法是将用户分成两组，电子邮件收件人和短信收件人，这将涉及运行两个不同的查询并将密码分别发送给每个组。使用本文将介绍的命令模式，您可以通过单个流程向两组用户发送消息。

使用命令模式的消息队列

命令模式（有时也称为动作模式或事务模式）是一种设计模式，它描述了如何将请求封装为对象，以便您可以对具有不同请求的客户端进行排队或记录。为了演示命令模式的工作原理，让我们使用消息队列的简单示例。以下是MessageQueue类的定义：

<?php
class MessageQueue
{
    private $queue;

    public function __construct() {
        $this->queue = array();
    }

    public function addMessage(IMessage $msg) {
        $this->queue[] = $msg;
    }

    public function execute() {
        $sendCount = 0;
        foreach ($this->queue as $msg) {
            if ($msg->send()) {
                $sendCount++;
            }
        }
        return $sendCount;
    }
}

消息队列提供了两种方法——addMessage()方法，它将消息对象添加到队列中；以及execute()方法，它处理队列中的每条消息。在此示例中，addMessage()方法只是将消息附加到内部数组$queue中，而execute()方法则迭代$queue中的元素，并为每个消息对象调用send()方法。命令模式将每个请求排队以供稍后处理；发送电子邮件或短信的实际机制将在对象的send()方法中实现。MessageQueue不需要知道如何处理请求，因为这将是请求对象的责任。为了确保send()方法可用，消息对象必须实现IMessage接口。

<?php
interface IMessage
{
    public function send();
}

每个消息对象都实现IMessage接口并提供其自己的send()方法实现。

<?php
class DailyAlertEmail implements IMessage
{
    // ...
    public function send() {
        // 发送电子邮件的实际代码
        // ...
        echo "Sending message via email\n";
    }
}

class DailyAlertSMS implements IMessage
{
    // ...
    public function send() {
        // 发送短信的实际代码
        // ...
        echo "Sending message via SMS\n";
    }
}

DailyAlertEmail消息实现其send()方法以将密码作为电子邮件发送，而DailyAlertSMS消息对象实现其send()方法以将消息作为短信发送。然后，要向短信和电子邮件收件人发送消息，您将查询数据库以获取其通信首选项，实例化合适的IMessage对象并将其添加到消息队列中，然后调用队列的execute()方法。顺便说一句，为用户创建正确的IMessage对象将是使用工厂方法设计模式的好机会！

<?php
// 创建一个新的队列
$msgQueue = new MessageQueue();

$result = $db->query("SELECT * FROM customers");
while ($customer = $result->fetch(PDO::FETCH_ASSOC)) {
    // 工厂根据用户的偏好创建DailyAlertSMS或DailyAlertEmail对象
    $msg = MessageFactory::build($customer, $codeword);

    // 将消息对象添加到队列中
    $msgQueue->addMessage($msg);
}

// 现在发送给所有客户
$msgQueue->execute();

使用命令模式，您可以从数据库中检索所有客户，无论客户的通信偏好如何，都可以实例化适当的IMessage实现，并对它们进行一次处理，而不是首先查询所有短信客户的数据库并处理它们，然后对电子邮件客户重复此过程。请记住，这只是一个基本的示例；在实际应用中，最好批量处理短信和电子邮件，并在一天中的不同时间定期发送它们，理想情况下作为后台进程。通过一些小的修改，您可以将其转换为作为cron任务运行的“延迟”消息队列，并使用数据库来监控进程的进度。

总结

如您所见，命令模式非常适合以下情况：

• 您希望能够通过要执行的操作来参数化对象。
• 您需要在不同时间指定、排队和执行请求。
• 当需要将一组数据更改封装为单个操作（例如事务）时。

在本教程中，我向您展示了命令模式如何成为实现命令队列的有用设计模式，在命令队列中，可以将请求排队以进行顺序处理，同时将执行的实际实现与队列本身解耦。Horiyan / Shutterstock

命令设计模式常见问题解答 (FAQ)

命令设计模式的主要目的是什么？

命令设计模式主要用于解耦请求的发件人和接收者。这意味着发件人不需要知道正在执行的操作的细节或请求的接收者。相反，发件人知道如何发出命令，而命令知道如何执行请求。此模式在您希望使用操作参数化对象以及需要在不同时间排队、指定和执行请求的场景中特别有用。

命令设计模式是如何工作的？

命令设计模式通过将请求封装为对象来工作，从而允许用户使用队列、请求和操作参数化客户端。它涉及四个组件：命令、接收者、调用者和客户端。命令声明执行操作的接口，接收者知道如何执行操作，调用者保存命令并在某个时候通过调用其execute方法要求命令执行请求，而客户端创建一个ConcreteCommand对象并设置其接收者。

使用命令设计模式的好处是什么？

命令设计模式提供了许多好处。它解耦了调用操作的类和知道如何执行操作的对象，它允许您通过提供队列系统来创建一系列命令，并且它允许您控制这些命令的执行。此外，它支持可撤消的操作，因为每个命令都是具有特定方法的对象。

我应该何时使用命令设计模式？

当您需要向对象发出请求而无需了解正在请求的操作或请求的接收者时，命令设计模式特别有用。当您需要使用操作参数化对象以及需要在不同时间排队、指定和执行请求时，它也很有益。

你能提供一个正在使用的命令设计模式的例子吗？

当然，命令设计模式的一个常见示例是在图形用户界面 (GUI) 中实现菜单系统。菜单中的每个操作都可以是一个命令。当用户单击菜单项时，将执行与该项目关联的命令。

命令和策略设计模式有什么区别？

虽然这两种模式都将算法封装到一个单独的组件中，但它们的目的不同。命令模式是关于将发出命令的责任与执行命令的责任分开，从而更容易添加命令或更改命令的执行。另一方面，策略模式是关于定义一系列算法，封装每个算法，并使它们可互换。

命令设计模式可以用于撤消操作吗？

是的，命令设计模式可以支持可撤消的操作。为此，Command类必须维护反转其效果的状态并实现一个undo方法，该方法将对象恢复到其先前状态。

命令设计模式是否适用于多线程编程？

是的，命令设计模式在多线程编程中非常有用。它允许您将请求封装为对象，然后可以在单独的线程中执行这些对象。这可以大大简化线程的同步。

命令设计模式与面向对象设计原则有何关系？

命令设计模式是封装的一个很好的例子——面向对象设计的基本原则之一。它将请求封装为对象，从而允许您使用不同的请求参数化客户端。

使用命令设计模式有什么缺点？

虽然命令设计模式有很多好处，但它并非没有缺点。主要缺点是它会导致类数量增加，因为每个命令都由一个单独的类表示。这可能会使系统更加复杂且难以理解。

以上是了解命令设计模式的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！