设计模式之命令模式

释放双眼,带上耳机,听听看~!

1.命令模式的意图是什么?

        命令模式的意图是将请求封装在对象内部。从而可像操作对象那样来操作请求,使你可用不同的请求对客户进行参数化; 对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。

2.为什么用命令模式?

        有时我们无法控制方法执行的时机与上下文,此时,可将方法封装在对象的内部,通过在对象内部存储调用方法所需要的信息,就可让客户端或者服务决定何时调用该方法。

        在软件系统中,行为请求者与行为实现者通常是一种紧耦合的关系,但某些场合,比如需要对行为进行记录、撤销或重做、事务等处理时,这种无法抵御变化的紧耦合的设计就不太合适。

3.命令模式解读

  UML

设计模式之命令模式

 角色解读

1 )抽象命令(Command):定义命令的接口,声明执行的方法。
2)具体命令(ConcreteCommand):具体命令,实现要执行的方法,它通常是“虚”的实现;通常会有接收者,并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。
3)接收者(Receiver):真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要能实现命令要求实现的相应功能。
4)调用者(Invoker):要求命令对象执行请求,通常会持有命令对象,可以持有很多的命令对象。这个是客户端真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方,也就是说相当于使用命令对象的入口。
5) 客户端(Client):命令由客户端来创建,并设置命令的接收者。

 代码实现:


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1/// <summary>
2    /// 接收者类,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。
3    /// </summary>
4    public class Receiver
5    {
6        /// <summary>
7        /// 真正的命令实现
8        /// </summary>
9        public void Action()
10        {
11            Console.WriteLine("Execute request!");
12        }
13    }
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15    /// <summary>
16    /// 抽象命令类,用来声明执行操作的接口
17    /// </summary>
18    public interface ICommand
19    {
20        void Execute();
21    }
22
23    /// <summary>
24    /// 具体命令类,实现具体命令。
25    /// </summary>
26    public class ConcereteCommand : ICommand
27    {
28        // 具体命令类包含有一个接收者,将这个接收者对象绑定于一个动作
29        private Receiver receiver;
30
31        public ConcereteCommand(Receiver receiver)
32        {
33            this.receiver = receiver;
34        }
35
36        /// <summary>
37        /// 说这个实现是“虚”的,因为它是通过调用接收者相应的操作来实现Execute的
38        /// </summary>
39        public void Execute()
40        {
41            receiver.Action();
42        }
43    }
44
45    /// <summary>
46    /// 调度类,要求该命令执行这个请求
47    /// </summary>
48    public class Invoker
49    {
50        private ICommand command;
51
52        /// <summary>
53        /// 设置命令
54        /// </summary>
55        /// <param name="command"></param>
56        public void SetCommand(ICommand command)
57        {
58            this.command = command;
59        }
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61        /// <summary>
62        /// 执行命令
63        /// </summary>
64        public void ExecuteCommand()
65        {
66            command.Execute();
67        }
68    }
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70//客户端调用代码
71class Program
72    {
73        static void Main(string[] args)
74        {
75            Receiver receiver = new Receiver();
76            ICommand command = new ConcereteCommand(receiver);
77            Invoker invoker = new Invoker();
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79            invoker.SetCommand(command);
80            invoker.ExecuteCommand();
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82            Console.Read();
83        }
84    }
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执行结果

设计模式之命令模式
4模式分析

 1)本质:对命令进行封装,将发出命令与执行命令的责任分开。
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)请求方和接收方独立开来,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)使请求本身成为一个对象,这个对象和其它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。 
5. 模式总结

   优点

    1) 解除了请求者与实现者之间的耦合,降低了系统的耦合度。

    2) 对请求排队或记录请求日志,支持撤销操作。

    3) 可以容易地设计一个组合命令。

    4)新命令可以容易地加入到系统中。

  缺点

    因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类,使用命令模式可能会导致系统有过多的具体命令类。
5.适用场景

 1)当需要对行为进行“记录、撤销/重做”等处理时。

 2)系统需要将请求者和接收者解耦,使得调用者和接收者不直接交互。

 3)系统需要在不同时间指定请求、请求排队和执行请求。

 4)系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。

 5)典型应用场合:菜单命令

        支持菜单的工具包通常都使用了命令模式,每个菜单项关联一个对象,以便在用户单击该菜单项时,可以执行相关的行为。当用户单击菜单时,该如何让类调用相关的方法呢?答案是使用多态。

6.举例:银行帐号的存款、提款

 1)UML

 2)代码实现


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1/// <summary>
2/// 银行帐号类,充当接收者角色
3/// </summary>
4public class Account
5{
6/// <summary>
7/// 帐号总金额
8/// </summary>
9private decimal totalAmount { get; set; }
10
11/// <summary>
12/// 存钱
13/// </summary>
14/// <param name="amount"></param>
15public void MoneyIn(decimal amount)
16{
17this.totalAmount += amount;
18}
19
20/// <summary>
21/// 取钱
22/// </summary>
23/// <param name="amount"></param>
24public void MoneyOut(decimal amount)
25{
26this.totalAmount -= amount;
27}
28
29public decimal GetTotalAmout()
30{
31return totalAmount;
32}
33}
34
35public abstract class Command
36{
37protected Account account;
38
39public Command(Account account)
40{
41this.account = account;
42}
43
44public abstract void Execute();
45}
46
47/// <summary>
48/// 存款命令
49/// </summary>
50public class MoneyInCommand : Command
51{
52private decimal amount;
53
54public MoneyInCommand(Account account, decimal amount)
55: base(account)
56{
57this.amount = amount;
58}
59
60/// <summary>
61/// 实现存钱命令
62/// </summary>
63public override void Execute()
64{
65account.MoneyIn(amount);
66}
67}
68
69/// <summary>
70/// 取款命令类
71/// </summary>
72public class MoneyOutCommand : Command
73{
74private decimal amount;
75public MoneyOutCommand(Account account, decimal amount)
76: base(account)
77{
78this.amount = amount;
79}
80
81/// <summary>
82/// 实现取钱命令
83/// </summary>
84public override void Execute()
85{
86account.MoneyOut(amount);
87}
88}
89
90public class Invoker
91{
92private Command command;
93
94public void SetCommand(Command command)
95{
96this.command = command;
97}
98
99public void ExecuteCommand()
100{
101command.Execute();
102}
103}
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106//客户端代码
107class Program
108{
109static void Main(string[] args)
110{
111// 创建银行帐号
112Account account = new Account();
113// 创建一个存入500元的命令
114Command commandIn = new MoneyInCommand(account,500);
115// 创建一个调度者
116BankAccount.Invoker invoker = new BankAccount.Invoker();
117
118// 设置存钱命令
119invoker.SetCommand(commandIn);
120// 执行
121invoker.ExecuteCommand();
122Console.WriteLine("The current amount is " + account.GetTotalAmout().ToString("N2"));
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124// 再次存入500
125Command commandIn2 = new MoneyInCommand(account, 500);
126invoker.SetCommand(commandIn2);
127invoker.ExecuteCommand();
128Console.WriteLine("The current amount is " + account.GetTotalAmout().ToString("N2"));
129
130// 取出300
131Command commandOut = new MoneyOutCommand(account, 300);
132invoker.SetCommand(commandOut);
133invoker.ExecuteCommand();
134Console.WriteLine("The current amount is " + account.GetTotalAmout().ToString("N2"));
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136Console.Read();
137}
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执行结果

设计模式之命令模式

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