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Android編程設(shè)計(jì)模式之命令模式詳解

 更新時(shí)間：2017年12月25日 11:07:17   作者：蹲街式等待  
這篇文章主要介紹了Android編程設(shè)計(jì)模式之命令模式,詳細(xì)分析了命令模式的概念、功能、使用場(chǎng)景、用法及相關(guān)操作注意事項(xiàng),需要的朋友可以參考下

本文實(shí)例講述了Android編程設(shè)計(jì)模式之命令模式。分享給大家供大家參考，具體如下：

一、介紹

命令模式（Command Pattern），是行為型設(shè)計(jì)模式之一。命令模式相對(duì)于其他的設(shè)計(jì)模式來(lái)說(shuō)并沒(méi)有那么多的條條框框，其實(shí)它不是一個(gè)很”規(guī)范“的模式，不過(guò)，就是基于這一點(diǎn)，命令模式相對(duì)于其他的設(shè)計(jì)模式更為靈活多變。我們接觸比較多的命令模式個(gè)例無(wú)非就是程序菜單命令，如在操作系統(tǒng)中，我們點(diǎn)擊”關(guān)機(jī)“命令，系統(tǒng)就會(huì)執(zhí)行一系列的操作，如先是暫停處理事件，保存系統(tǒng)的一些配置，然后結(jié)束程序進(jìn)程，最后調(diào)用內(nèi)核命令關(guān)閉計(jì)算機(jī)等，對(duì)于這一系列的命令，用戶不用去管，用戶只需點(diǎn)擊系統(tǒng)的關(guān)機(jī)按鈕即可完成如上一系列的命令。而我們的命令模式其實(shí)也與之相同，將一系列的方法調(diào)用封裝，用戶只需調(diào)用一個(gè)方法執(zhí)行，那么所有這些被封裝的方法就會(huì)被挨個(gè)執(zhí)行調(diào)用。

二、定義

將一個(gè)請(qǐng)求封裝成一個(gè)對(duì)象，從而讓用戶使用不同的請(qǐng)求把客戶端參數(shù)化；對(duì)請(qǐng)求排隊(duì)或者記錄請(qǐng)求日志，以及支持可撤銷(xiāo)的操作。

三、使用場(chǎng)景

需要抽象出待執(zhí)行的動(dòng)作，然后以參數(shù)的形式提供出來(lái)——類(lèi)似于過(guò)程設(shè)計(jì)中的回調(diào)機(jī)制，而命令模式正是回調(diào)機(jī)制的一個(gè)面向?qū)ο蟮奶娲贰?/p>

在不同的時(shí)刻指定、排列和執(zhí)行請(qǐng)求。一個(gè)命令對(duì)象可以有與初始請(qǐng)求無(wú)關(guān)的生存期。

需要支持取消操作。

支持修改日志功能，這樣當(dāng)系統(tǒng)崩潰時(shí)，這些修改可以被重做一遍。

需要支持事務(wù)操作。

四、命令模式的UML類(lèi)圖

UML類(lèi)圖：

通用模式代碼：

接收者類(lèi)：

public class Receiver {
  /*
   * 真正執(zhí)行具體命令邏輯的方法
   */
  public void action(){
    System.out.println("具體執(zhí)行");
  }
}

抽象命令接口：

public interface Command {
  /*
   * 執(zhí)行具體操作的命令
   */
  void excute();
}

具體命令類(lèi)：

public class ConcreteCommand implements Command {
  private Receiver receiver;
  public ConcreteCommand(Receiver receiver) {
    this.receiver = receiver;
  }
  @Override
  public void excute() {
    //調(diào)用接收者的相關(guān)方法來(lái)執(zhí)行具體邏輯
    receiver.action();
  }
}

請(qǐng)求者類(lèi)：

public class Invoker {
  private Command command;
  public Invoker(Command command) {
    this.command = command;
  }
  public void action(){
    //調(diào)用具體命令對(duì)象的相關(guān)方法，執(zhí)行具體命令
    command.excute();
  }
}

客戶類(lèi)：

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    //構(gòu)造一個(gè)接收者對(duì)象
    Receiver receiver = new Receiver();
    //根據(jù)接收者對(duì)象構(gòu)造一個(gè)命令對(duì)象
    Command command = new ConcreteCommand(receiver);
    //根據(jù)具體的對(duì)象構(gòu)造請(qǐng)求者對(duì)象
    Invoker invoker = new Invoker(command);
    //執(zhí)行請(qǐng)求方法
    invoker.action();
  }
}

角色介紹：

Receiver：接收者角色，該類(lèi)負(fù)責(zé)具體實(shí)施或執(zhí)行一個(gè)請(qǐng)求，說(shuō)得通俗點(diǎn)就是，執(zhí)行具體邏輯的角色，以本節(jié)開(kāi)頭的”關(guān)機(jī)“命令操作為例，其接收者角色就是真正執(zhí)行各項(xiàng)關(guān)機(jī)邏輯的底層代碼。任何一個(gè)類(lèi)都可以成為一個(gè)接收者，而在接收者類(lèi)中封裝具體操作邏輯的方法我們則稱為行動(dòng)方法。

Command：命令角色，定義所有具體命令類(lèi)的抽象接口。

ConcreteCommand：具體命令角色，該類(lèi)實(shí)現(xiàn)了Command接口，在execute方法中調(diào)用接收者角色的相關(guān)方法，在接收者和命令執(zhí)行的具體行為之間加以弱耦合。而execute則通常稱為執(zhí)行方法，如本文開(kāi)頭所述”關(guān)機(jī)“的操作實(shí)現(xiàn)，具體可能還包含很多相關(guān)的操作，比如保存數(shù)據(jù)、關(guān)閉文件、結(jié)束進(jìn)程等，如果將這一系列具體的邏輯處理看作接收者，那么調(diào)用這些具體邏輯的方法就可以看作是執(zhí)行方法。

Invoker：請(qǐng)求者角色，該類(lèi)的職責(zé)就是調(diào)用命令對(duì)象執(zhí)行具體的請(qǐng)求，相關(guān)的方法我們稱為行動(dòng)方法，還是用”關(guān)機(jī)“為例，”關(guān)機(jī)“這個(gè)菜單命令一般就對(duì)應(yīng)一個(gè)關(guān)機(jī)方法，我們點(diǎn)擊了”關(guān)機(jī)“命令后，由這個(gè)關(guān)機(jī)方法去調(diào)用具體的命令執(zhí)行具體的邏輯，這里的”關(guān)機(jī)“對(duì)應(yīng)的這個(gè)方法就可以看作是請(qǐng)求者。

Client：客戶端類(lèi)，Client可以創(chuàng)建具體的命令對(duì)象，并且設(shè)置命令對(duì)象的接收者。Tips：不能把Clinet理解為我們平常說(shuō)的客戶端，這里的Client是一個(gè)組裝命令對(duì)象和接受者對(duì)象的角色，或者你把它理解為一個(gè)裝配者。

五、簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)

以推箱子游戲?yàn)槔?，一般游戲中?huì)有五個(gè)按鈕，分別是左移、右移、下移、上移和撤銷(xiāo)。那么玩游戲的人就是客戶端，五個(gè)按鈕就是調(diào)用者，執(zhí)行具體按鈕命令的方法是命令角色。

接收者角色：

public class PushBox {
  /**
   * 執(zhí)行向左命令
   */
  public void toLeft(){
    System.out.println("向左");
  }
  /**
   * 執(zhí)行向右命令
   */
  public void toRight(){
    System.out.println("向右");
  }
  /**
   * 執(zhí)行向下命令
   */
  public void toDown(){
    System.out.println("向下");
  }
  /**
   * 執(zhí)行向上命令
   */
  public void toUp(){
    System.out.println("向上");
  }
  /**
   * 執(zhí)行撤銷(xiāo)命令
   */
  public void revoke(){
    System.out.println("撤銷(xiāo)");
  }
}

抽象命令接口：

public interface Command {
  /**
   * 命令執(zhí)行方法
   */
  void execute();
  /**
   * 獲取命令類(lèi)型
   */
  void getCommand();
}

具體命令者，左移命令類(lèi)：

public class LeftCommand implements Command{
  //持有一個(gè)接受推箱子游戲?qū)ο蟮囊?
  private PushBox pushBox;
  public LeftCommand(PushBox pushBox){
    this.pushBox = pushBox;
  }
  @Override
  public void execute() {
    //調(diào)用具體命令
    pushBox.toLeft();
  }
  @Override
  public void getCommand() {
    System.out.print("向左-->");
  }
}

具體命令者，右移命令類(lèi)：

public class RightCommand implements Command{
  //持有一個(gè)接受推箱子游戲?qū)ο蟮囊?
  private PushBox pushBox;
  public RightCommand(PushBox pushBox){
    this.pushBox = pushBox;
  }
  @Override
  public void execute() {
    //調(diào)用具體命令
    pushBox.toRight();
  }
  @Override
  public void getCommand() {
    System.out.print("向右-->");
  }
}

具體命令者，上移命令類(lèi)：

public class UpCommand implements Command{
  //持有一個(gè)接受推箱子游戲?qū)ο蟮囊?
  private PushBox pushBox;
  public UpCommand(PushBox pushBox){
    this.pushBox = pushBox;
  }
  @Override
  public void execute() {
    //調(diào)用具體命令
    pushBox.toUp();
  }
  @Override
  public void getCommand() {
    System.out.print("向上-->");
  }
}

具體命令者，下移命令類(lèi)：

public class DownCommand implements Command{
  //持有一個(gè)接受推箱子游戲?qū)ο蟮囊?
  private PushBox pushBox;
  public DownCommand(PushBox pushBox){
    this.pushBox = pushBox;
  }
  @Override
  public void execute() {
    //調(diào)用具體命令
    pushBox.toDown();
  }
  @Override
  public void getCommand() {
    System.out.print("向下-->");
  }
}

具體命令者，撤銷(xiāo)命令類(lèi)：

public class RevokeCommand implements Command{
  //持有一個(gè)接受推箱子游戲?qū)ο蟮囊?
  private PushBox pushBox;
  public RevokeCommand(PushBox pushBox){
    this.pushBox = pushBox;
  }
  @Override
  public void execute() {
    //調(diào)用具體命令
    pushBox.revoke();;
  }
  @Override
  public void getCommand() {
  }
}

請(qǐng)求者類(lèi)，命令由按鈕發(fā)起：

public class Buttons {
  private LeftCommand leftCommand; //向左移動(dòng)的命令對(duì)象引用
  private RightCommand rightCommand; //向右移動(dòng)的命令對(duì)象引用
  private UpCommand upCommand; //向上移動(dòng)的命令對(duì)象引用
  private DownCommand downCommand; //向下移動(dòng)的命令對(duì)象引用
  private RevokeCommand revokeCommand; //撤銷(xiāo)命令對(duì)象引用
  private ArrayList<Command> commandList = new ArrayList<Command>();//用于記錄命令動(dòng)作
  /**
   * 獲取執(zhí)行命令
   */
  public void getCommandList(){
    for(Command c : commandList){
      c.getCommand();
    }
    System.out.println("");
  }
  /**
   * 設(shè)置向左移動(dòng)的命令對(duì)象
   *
   * @param leftCommand 向左移動(dòng)的命令對(duì)象
   */
  public void setLeftCommand(LeftCommand leftCommand){
    this.leftCommand = leftCommand;
  }
  /**
   * 設(shè)置向右移動(dòng)的命令對(duì)象
   *
   * @param rightCommand 向右移動(dòng)的命令對(duì)象
   */
  public void setRightCommand(RightCommand rightCommand){
    this.rightCommand = rightCommand;
  }
  /**
   * 設(shè)置向上移動(dòng)的命令對(duì)象
   *
   * @param upCommand 向上移動(dòng)的命令對(duì)象
   */
  public void setUpCommand(UpCommand upCommand){
    this.upCommand = upCommand;
  }
  /**
   * 設(shè)置向下移動(dòng)的命令對(duì)象
   *
   * @param downCommand 向下移動(dòng)的命令對(duì)象
   */
  public void setDownCommand(DownCommand downCommand){
    this.downCommand = downCommand;
  }
  /**
   * 設(shè)置撤銷(xiāo)命令對(duì)象
   *
   * @param revokeCommand 撤銷(xiāo)命令對(duì)象
   */
  public void setRevokeCommand(RevokeCommand revokeCommand){
    this.revokeCommand = revokeCommand;
  }
  /**
   * 按下向左按鈕
   */
  public void toLeft(){
    leftCommand.execute();
    commandList.add(leftCommand);
  }
  /**
   * 按下向右按鈕
   */
  public void toRight(){
    rightCommand.execute();
    commandList.add(rightCommand);
  }
  /**
   * 按下向上按鈕
   */
  public void toUp(){
    upCommand.execute();
    commandList.add(upCommand);
  }
  /**
   * 按下向下按鈕
   */
  public void toDown(){
    downCommand.execute();
    commandList.add(downCommand);
  }
  /**
   * 按下撤銷(xiāo)按鈕
   */
  public void toRevoke(){
    revokeCommand.execute();
    commandList.remove(commandList.size()-1);
  }
}

客戶端調(diào)用：

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    //首先創(chuàng)建游戲
    PushBox pushBox = new PushBox();
    //根據(jù)游戲構(gòu)造5種命令
    LeftCommand leftCommand = new LeftCommand(pushBox);
    RightCommand rightCommand = new RightCommand(pushBox);
    UpCommand upCommand = new UpCommand(pushBox);
    DownCommand downCommand = new DownCommand(pushBox);
    RevokeCommand revokeCommand = new RevokeCommand(pushBox);
    //按鈕可以執(zhí)行不同命令
    Buttons buttons = new Buttons();
    buttons.setLeftCommand(leftCommand);
    buttons.setRightCommand(rightCommand);
    buttons.setUpCommand(upCommand);
    buttons.setDownCommand(downCommand);
    buttons.setRevokeCommand(revokeCommand);
    //執(zhí)行操作
    buttons.toLeft();
    buttons.toDown();
    buttons.toDown();
    buttons.toRight();
    buttons.getCommandList();
    buttons.toRevoke();
    buttons.toUp();
    buttons.toLeft();
    buttons.toDown();
    buttons.toUp();
    buttons.getCommandList();
  }
}

執(zhí)行結(jié)果：

向左
向下
向下
向右
向左-->向下-->向下-->向右-->
撤銷(xiāo)
向上
向左
向下
向上
向左-->向下-->向下-->向上-->向左-->向下-->向上-->

在這么長(zhǎng)的代碼之后是不是覺(jué)得很煩瑣，明明可以很簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)，如下：

public class Client {
  public static void main(String[] args) {
    //首先創(chuàng)建游戲
    PushBox pushBox = new PushBox();
    pushBox.toDown();
    pushBox.toRight();
    pushBox.toUp();
  }
}

其實(shí)設(shè)計(jì)模式有一個(gè)重要的原則：對(duì)修改關(guān)閉對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放。如果使用如上的簡(jiǎn)單方式，那么以后的修改只能去修改PushBox類(lèi)，然后修改Client類(lèi)，這顯然違反了這一原則。如果使用命令模式，那么Client類(lèi)無(wú)需修改，只需要修改PushBox類(lèi)的內(nèi)部操作，Client類(lèi)無(wú)需知道具體的內(nèi)部實(shí)現(xiàn)。

六、Android源碼中的命令模式

1、PackageHandler

PackageManagerService中，其對(duì)包的相關(guān)消息處理右其內(nèi)部類(lèi)PackageHandler承擔(dān)，其將需要處理的請(qǐng)求作為對(duì)象通過(guò)消息傳遞給相關(guān)的方法，而對(duì)于包的安裝、移動(dòng)以及包大小的測(cè)量則分別封裝為HandlerParams的具體子類(lèi)InstallParams、MoveParams和MeasureParams。

源碼如下：

private abstract class HandlerParams {
    private static final int MAX_RETRIES = 4;
    /**
     * Number of times startCopy() has been attempted and had a non-fatal
     * error.
     */
    private int mRetries = 0;
    final boolean startCopy() {
      boolean res;
      try {
        if (DEBUG_INSTALL) Slog.i(TAG, "startCopy");
        if (++mRetries > MAX_RETRIES) {
          Slog.w(TAG, "Failed to invoke remote methods on default container service. Giving up");
          mHandler.sendEmptyMessage(MCS_GIVE_UP);
          handleServiceError();
          return false;
        } else {
          handleStartCopy();
          res = true;
        }
      } catch (RemoteException e) {
        if (DEBUG_INSTALL) Slog.i(TAG, "Posting install MCS_RECONNECT");
        mHandler.sendEmptyMessage(MCS_RECONNECT);
        res = false;
      }
      handleReturnCode();
      return res;
    }
    final void serviceError() {
      if (DEBUG_INSTALL) Slog.i(TAG, "serviceError");
      handleServiceError();
      handleReturnCode();
    }
    abstract void handleStartCopy() throws RemoteException;
    abstract void handleServiceError();
    abstract void handleReturnCode();
}

可以看出HandlerParams也是一個(gè)抽象命令者。

七、總結(jié)

優(yōu)點(diǎn)：

命令模式的封裝性很好，更弱的耦合性，更靈活的控制性以及更好的擴(kuò)展性。

缺點(diǎn)：

類(lèi)的膨脹，大量衍生類(lèi)的創(chuàng)建。

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希望本文所述對(duì)大家Android程序設(shè)計(jì)有所幫助。

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