1、概述
命令模式:将请求封装成对象,以便使用不同的请求、日志、队列等来参数化其他对象。命令模式也支持撤销操作。
2、需求
假设某个公司需要设计一个多用功能的遥控器。基本的需求如下:
该遥控器有可以控制风扇,白炽灯,热水器等等的多对开关,而且可能还有其他的电器,暂时不做其功能,但是希望可以保留接口,用的时间可以方便的扩展。
除上面的需求之外,还需要有个按钮,可以撤销上一步的操作
3、问题
在设计遥控器时,风扇,白炽灯,热水器的开关方法已经定义好,其名字各不相同。不妨设置其方法为如下:
由于各种电器的开关方法都不一样,而且还存在一个待扩展的电器,如果没有学习命名模式之前,我们在设置扩展的开关时,会出现的问题是什么呢?假设现在有电视,冰箱还可能会用到遥控器,那么我们会在最后一个开关上写if else,当然如果哪一天有多了一个大门也加入了我们的遥控的行列,这样我们继续加if else ,很显然随着电器的高速发展,会有多个需要遥控可以控制的。
举个例子,如果我们是需要遥控的客户,现在有一款遥控如果有遥控可以进行扩展,一种是可以扩展指定类型的,像上面的,只能再去扩展电视和冰箱中的一种,偶尔有一天你看到隔壁邻居的门,也可以使用遥控了,所以你去把你的高级遥控器,拿到扩展店时,扩展工程师说了,现在只能扩展电视和冰箱,不支持对大门的遥控扩展.
我们肯定是希望,可以自由的扩展,大门可以使用遥控了,就对大门扩展,车门使用遥控了,就对车门扩展……其实也就是一种松耦合的实现。
3.1、分析问题
为了实现松耦合,我们现在来想一下,周末去请朋友吃饭,服务员mm问你吃什么,你说水煮活鱼,然后在菜单上面,写上水煮活鱼。下个星期天想吃花生米啤酒,同样也写在订单上,然后服务员mm把订单拿给厨师。
在上面的例子中,无论你点了什么菜,服务员mm,只需要知道顾客点的什么菜,从而给不同的厨师做(虽然不是直接的,但最终凉菜会给凉菜的师傅做,热菜的会给热菜的厨师做),然而具体的怎么做是厨师的事情,服务员知道顾客点上面菜,只是为了能正确的交个厨师去做。
其实在这个例子中,也是一个命令模式的例子,不同的订单对应的有不同的厨师,最终订单拿到厨师面前,就是对厨师下了个命令,要做菜了。每订单或者说是每种菜都对应着自己的厨师,所以,客服需要有订单的的引用,订单为了知道调用哪个厨师,需要有厨师引用;两个引用都是使用的组合。从而可以调用多种自己需要对象的方法来实现松耦合。这里记住:客服mm知道顾客点菜的目的是为了让不同的厨师去做。再直接一些就是为了使用不同的命令。
上面的吃饭问题和我们的遥控器问题差不多,都是包含下命令,命令的执行者,以及命令的具体内容。如果还是有些不清楚的话,就用简单的程序模拟一下上面的过程:
上面的例子中,厨师的做法有可能不同,就像我们遥控器的开关一样,电器的开关方法不一定相同。如果要执行,只需要把这个方法包在命令的激发方法中,然后去调用具体的方法就可以了。
3.2、解决问题
回到我们的遥控器问题上面来,我们可以先定义好我们的风扇,白炽灯,热水器。然后定义其分别的开关命令,每个命令都有自己对应的电器引用,而且会在命令的Excute中包装电器的开或者关,最后需要把命令安装到遥控器上面,在遥控器上每个按钮都对应有自己的激发方法
这样基本上就实现了我们的现有的三种电器的遥控。需要注意的是,在开始初始化遥控器时,对每个命令初始化成了NoCommand,也就是什么都不执行。在命令的初始化经常使用,同时这也解决了我们的在扩展前什么都不做的难题。看了风扇,白炽灯,热水器的遥控实现,进一步的扩展任何的电器,相信都不是什么难事。但是还有个功能没有实现,就是撤销到上一步的操作,接下来我们就来实现撤销操作。
4、命令模式UML
5、代码实现(Swift)
Command协议
protocol CommandProtocol {
func excute()
}
开灯命令(其它命令类似)
class LightOffCommand: CommandProtocol {
var light: Light
init(light: Light) {
self.light = light
}
func excute() {
light.off()
}
}
class LightOffCommand: CommandProtocol {
var light: Light
init(light: Light) {
self.light = light
}
func excute() {
light.off()
}
}
灯对象
- 每一个动作对应一个命令
class Light {
var title: String
init(title: String) {
self.title = title
}
func on() {
print("Light is on")
}
func off() {
print("Light is off")
}
}
Invoker对象
- 对应上述的服务员
class RemoteControl {
var onCommands: [CommandProtocol]
var offCommands: [CommandProtocol]
init() {
onCommands = []
offCommands = []
let noCommand = NoCommand()
(0..<7).forEach { _ in
onCommands.append(noCommand)
offCommands.append(noCommand)
}
}
func setCommandAt(_ index: Int, onCommand: CommandProtocol, offCommand: CommandProtocol) {
onCommands[index] = onCommand
offCommands[index] = offCommand
}
func onButtonDidPressedAt(_ index: Int) {
onCommands[index].excute()
}
func offButtonDidPressed(_ index: Int) {
offCommands[index].excute()
}
}
Client
let light = Light(title: "Living Room")
let kitchenLight = Light(title: "Kitchen")
let ceilingFan = CeilingFan(title: "Living Room")
let garageDoor = GarageDoor(title: "GarageDoor")
let stereo = Stereo(title: "Living Room")
let remoteControl = RemoteControl()
//普通灯
let lightOnCommand = LightOnCommand(light: light)
let lightOffCommand = LightOffCommand(light: light)
//厨房灯
let kitchenLightOnCommand = LightOnCommand(light: light)
let kitchenLightOffCommand = LightOffCommand(light: light)
//吊扇
let ceilingFanOnCommand = CeilingFanOnCommand(ceilingFan: ceilingFan)
let ceilingFanOffCommand = CeilingFanOffCommand(ceilingFan: ceilingFan)
//车库
let garageDoorUpCommand = GarageDoorUpCommand(garageDoor: garageDoor)
let garageDoorDownCommand = GarageDoorDownCommand(garageDoor: garageDoor)
//音响
let stereoOnCommand = StereoOnCommand(stereo: stereo)
let stereoOffCommand = StereoOffCommand(stereo: stereo)
//设置命令
remoteControl.setCommandAt(0, onCommand: lightOnCommand, offCommand: lightOffCommand)
remoteControl.setCommandAt(1, onCommand: kitchenLightOnCommand, offCommand: kitchenLightOffCommand)
remoteControl.setCommandAt(2, onCommand: ceilingFanOnCommand, offCommand: ceilingFanOffCommand)
remoteControl.setCommandAt(3, onCommand: garageDoorUpCommand, offCommand: garageDoorDownCommand)
//执行
remoteControl.onButtonDidPressedAt(0)
remoteControl.offButtonDidPressed(0)
remoteControl.onButtonDidPressedAt(1)
remoteControl.offButtonDidPressed(1)
remoteControl.onButtonDidPressedAt(2)
remoteControl.offButtonDidPressed(2)
remoteControl.onButtonDidPressedAt(3)
remoteControl.offButtonDidPressed(3)
remoteControl.onButtonDidPressedAt(6)
remoteControl.offButtonDidPressed(6)
6、总结
命令模式主要通过中介Command实现了发出命令者和命令的执行者,也即Invoke类和Receiver的松耦合。本文先给出了命令模式的定义,通过吃饭的例子给出了使用命令模式实现遥控器设计思路,最后还提到了撤销命令和一个命令实现多个命令的做法。