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Android編程設計模式之命令模式詳解

 更新時間：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編程設計模式之命令模式,詳細分析了命令模式的概念、功能、使用場景、用法及相關操作注意事項,需要的朋友可以參考下

本文實例講述了Android編程設計模式之命令模式。分享給大家供大家參考，具體如下：

一、介紹

命令模式（Command Pattern），是行為型設計模式之一。命令模式相對于其他的設計模式來說并沒有那么多的條條框框，其實它不是一個很”規(guī)范“的模式，不過，就是基于這一點，命令模式相對于其他的設計模式更為靈活多變。我們接觸比較多的命令模式個例無非就是程序菜單命令，如在操作系統(tǒng)中，我們點擊”關機“命令，系統(tǒng)就會執(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，然后結束程序進程，最后調(diào)用內(nèi)核命令關閉計算機等，對于這一系列的命令，用戶不用去管，用戶只需點擊系統(tǒng)的關機按鈕即可完成如上一系列的命令。而我們的命令模式其實也與之相同，將一系列的方法調(diào)用封裝，用戶只需調(diào)用一個方法執(zhí)行，那么所有這些被封裝的方法就會被挨個執(zhí)行調(diào)用。

二、定義

將一個請求封裝成一個對象，從而讓用戶使用不同的請求把客戶端參數(shù)化；對請求排隊或者記錄請求日志，以及支持可撤銷的操作。

三、使用場景

需要抽象出待執(zhí)行的動作，然后以參數(shù)的形式提供出來——類似于過程設計中的回調(diào)機制，而命令模式正是回調(diào)機制的一個面向?qū)ο蟮奶娲贰?/p>

在不同的時刻指定、排列和執(zhí)行請求。一個命令對象可以有與初始請求無關的生存期。

需要支持取消操作。

支持修改日志功能，這樣當系統(tǒng)崩潰時，這些修改可以被重做一遍。

需要支持事務操作。

四、命令模式的UML類圖

UML類圖：

通用模式代碼：

接收者類：

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：

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

請求者類：

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

客戶類：

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

角色介紹：

Receiver：接收者角色，該類負責具體實施或執(zhí)行一個請求，說得通俗點就是，執(zhí)行具體邏輯的角色，以本節(jié)開頭的”關機“命令操作為例，其接收者角色就是真正執(zhí)行各項關機邏輯的底層代碼。任何一個類都可以成為一個接收者，而在接收者類中封裝具體操作邏輯的方法我們則稱為行動方法。

Command：命令角色，定義所有具體命令類的抽象接口。

ConcreteCommand：具體命令角色，該類實現(xiàn)了Command接口，在execute方法中調(diào)用接收者角色的相關方法，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，如本文開頭所述”關機“的操作實現(xiàn)，具體可能還包含很多相關的操作，比如保存數(shù)據(jù)、關閉文件、結束進程等，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：請求者角色，該類的職責就是調(diào)用命令對象執(zhí)行具體的請求，相關的方法我們稱為行動方法，還是用”關機“為例，”關機“這個菜單命令一般就對應一個關機方法，我們點擊了”關機“命令后，由這個關機方法去調(diào)用具體的命令執(zhí)行具體的邏輯，這里的”關機“對應的這個方法就可以看作是請求者。

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

五、簡單實現(xiàn)

以推箱子游戲為例，一般游戲中會有五個按鈕，分別是左移、右移、下移、上移和撤銷。那么玩游戲的人就是客戶端，五個按鈕就是調(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)行撤銷命令
   */
  public void revoke(){
    System.out.println("撤銷");
  }
}

抽象命令接口：

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

具體命令者，左移命令類：

public class LeftCommand implements Command{
  //持有一個接受推箱子游戲?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：

public class RightCommand implements Command{
  //持有一個接受推箱子游戲?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：

public class UpCommand implements Command{
  //持有一個接受推箱子游戲?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：

public class DownCommand implements Command{
  //持有一個接受推箱子游戲?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，撤銷命令類：

public class RevokeCommand implements Command{
  //持有一個接受推箱子游戲?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() {
  }
}

請求者類，命令由按鈕發(fā)起：

public class Buttons {
  private LeftCommand leftCommand; //向左移動的命令對象引用
  private RightCommand rightCommand; //向右移動的命令對象引用
  private UpCommand upCommand; //向上移動的命令對象引用
  private DownCommand downCommand; //向下移動的命令對象引用
  private RevokeCommand revokeCommand; //撤銷命令對象引用
  private ArrayList<Command> commandList = new ArrayList<Command>();//用于記錄命令動作
  /**
   * 獲取執(zhí)行命令
   */
  public void getCommandList(){
    for(Command c : commandList){
      c.getCommand();
    }
    System.out.println("");
  }
  /**
   * 設置向左移動的命令對象
   *
   * @param leftCommand 向左移動的命令對象
   */
  public void setLeftCommand(LeftCommand leftCommand){
    this.leftCommand = leftCommand;
  }
  /**
   * 設置向右移動的命令對象
   *
   * @param rightCommand 向右移動的命令對象
   */
  public void setRightCommand(RightCommand rightCommand){
    this.rightCommand = rightCommand;
  }
  /**
   * 設置向上移動的命令對象
   *
   * @param upCommand 向上移動的命令對象
   */
  public void setUpCommand(UpCommand upCommand){
    this.upCommand = upCommand;
  }
  /**
   * 設置向下移動的命令對象
   *
   * @param downCommand 向下移動的命令對象
   */
  public void setDownCommand(DownCommand downCommand){
    this.downCommand = downCommand;
  }
  /**
   * 設置撤銷命令對象
   *
   * @param revokeCommand 撤銷命令對象
   */
  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)行結果：

向左
向下
向下
向右
向左-->向下-->向下-->向右-->
撤銷
向上
向左
向下
向上
向左-->向下-->向下-->向上-->向左-->向下-->向上-->

在這么長的代碼之后是不是覺得很煩瑣，明明可以很簡單的實現(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();
  }
}

其實設計模式有一個重要的原則：對修改關閉對擴展開放。如果使用如上的簡單方式，那么以后的修改只能去修改PushBox類，然后修改Client類，這顯然違反了這一原則。如果使用命令模式，那么Client類無需修改，只需要修改PushBox類的內(nèi)部操作，Client類無需知道具體的內(nèi)部實現(xiàn)。

六、Android源碼中的命令模式

1、PackageHandler

PackageManagerService中，其對包的相關消息處理右其內(nèi)部類PackageHandler承擔，其將需要處理的請求作為對象通過消息傳遞給相關的方法，而對于包的安裝、移動以及包大小的測量則分別封裝為HandlerParams的具體子類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也是一個抽象命令者。

七、總結

優(yōu)點：

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展性。

缺點：

類的膨脹，大量衍生類的創(chuàng)建。

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希望本文所述對大家Android程序設計有所幫助。

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