你的位置:首页 > ASP.net教程

[ASP.net教程]03.命令模式


原文地址:03.命令模式

设计模式-文章目录:

    01.策略模式-上篇

    02.单件模式

    03.命令模式

本篇所有示例程序下载:

【设计模式】03.命令模式_博客园jackson0714.zip

 

命令模式:将请求封装成对象,这可以让你使用不同的请求,这可以让你使用不同的请求、队列,或者日志请求来参数化其他对象。命令模式也可以支持撤销操作。当需要将发出请求的对象和执行请求的对象解耦的时候,使用命令模式。

 

在本章,我们将把封装带到一个全新的境界:把方法调用(method invocation) 封装起来。没错,通过封装方法调用,我们可以把运算块包装成形。所以调用此运算的对象不需要关心事情是如何进行的,只要知道如何使用包装成形的方法来完成它就可以。通过封装调用方法调用,也可以做一些很聪明的事情,例如记录日志,或者重复使用这些封装来实现撤销(undo)

 

实例分析:

让硬件解脱,让我们看看遥控器

有七个插槽需要变成,可以在每个插槽放上不同的装置,然后用按钮控制它。

这七个插槽具备各自的“开”与“关”按钮。

 

一、简单遥控器

1.实现电灯类

using System;namespace Command{  public class Light  {    public void On()    {      Console.WriteLine("Light is On");    }    public void Off()    {      Console.WriteLine("Light is Off");    }  }}

View Code

2.实现命令接口

namespace Command{  public interface ICommand  {    public void execute();  }}

View Code

3.实现一个打开电灯的命令

namespace Command{  public class LightOnCommand : ICommand  {    private Light _light = null;        public LightOnCommand(Light light)    {      this._light = light;    }    public void execute()    {      _light.On();    }  }}

View Code

4.假设我们只有一个遥控器,它只有一个按钮和对应的插槽,可以控制一个装置:

namespace Command{  public class SimpleRemoteControl  {    private ICommand _slot;    public SimpleRemoteControl()    {         }    public void SetCommand(ICommand command)    {      _slot = command;    }    public void ButtonWasPressed()    {      _slot.execute();    }  }}

View Code

 

5.测试上面的简单遥控器,控制电灯的打开

using System;namespace Command{  class Program  {    static void Main(string[] args)    {      SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();      Light light = new Light();      LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);      remote.SetCommand(lightOn);      remote.ButtonWasPressed();      Console.ReadKey();    }  }}

View Code

6.实现仓库门类。

using System;namespace Command{  public class GarageDoor  {    public void Up()    { Console.WriteLine("Garage door is Open"); }    public void Close()    { Console.WriteLine("Garage door is Close"); }    public void Stop()    { Console.WriteLine("Garage door is Stop"); }    public void LightOn()    { Console.WriteLine("Garage door light is On"); }    public void LightOff()    { Console.WriteLine("Garage door light is Off"); }  }}

View Code

7.实现打开仓库门的类

namespace Command{  class GarageDoorOpenCommand:ICommand  {    private GarageDoor _garageDoor = null;    public GarageDoorOpenCommand(GarageDoor garageDoor)    {      _garageDoor = garageDoor;    }    public void Execute()    {      _garageDoor.Up();    }  }}

View Code

8.测试打开电灯和打开仓库门的遥控器

using System;namespace Command{  class Program  {    static void Main(string[] args)    {      SimpleRemoteControl remote = new SimpleRemoteControl();            Light light = new Light();      LightOnCommand lightOn = new LightOnCommand(light);      GarageDoor garageDoor = new GarageDoor();      GarageDoorOpenCommand garageDoorOpen = new GarageDoorOpenCommand(garageDoor);            remote.SetCommand(lightOn);      remote.ButtonWasPressed();      remote.SetCommand(garageDoorOpen);      remote.ButtonWasPressed();      Console.ReadKey();    }  }}

View Code

 

测试结果:

 

二、复杂遥控器

1.实现遥控器

using System.Text;namespace Command{  class RemoteControl  {    ICommand[] onCommands;    ICommand[] offCommands;    public RemoteControl()    {      onCommands = new ICommand[7];      offCommands = new ICommand[7];      ICommand noCommand = new NoCommand();      for (int i = 0; i < 7; i++)      {        onCommands[i] = noCommand;        offCommands[i] = noCommand;      }    }    public void SetCommand(int slot, ICommand onCommand, ICommand offCommand)    {      onCommands[slot] = onCommand;      offCommands[slot] = offCommand;    }    public void OnButtonWasPushed(int slot)    {      onCommands[slot].Execute();    }    public void OffButtonWasPushed(int slot)    {      offCommands[slot].Execute();    }    public string ToString()    {      StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();      stringBuilder.Append("\n-----Remote Control-----\n");      for (int i = 0; i < onCommands.Length; i++)      {        stringBuilder.Append("\r\n[slot " + i + "]");        stringBuilder.Append(onCommands[i].GetType());        stringBuilder.Append("  ");        stringBuilder.Append(offCommands[i].GetType());      }      return stringBuilder.ToString();    }  }}

View Code

2.实现NoCommand类

namespace Command{  class NoCommand:ICommand  {    public void Execute()    {          }  }}

View Code

3.实现命令

(1)实现关闭电灯命令

  namespace Command  {    public class LightOffCommand : ICommand    {      private Light _light = null;            public LightOffCommand(Light light)      {        this._light = light;      }        public void Execute()      {        _light.Off();      }    }  }

View Code

(2)实现关闭仓库门命令

  namespace Command  {    class GarageDoorDownCommand:ICommand    {      private GarageDoor _garageDoor = null;        public GarageDoorDownCommand(GarageDoor garageDoor)      {        _garageDoor = garageDoor;      }        public void Execute()      {        _garageDoor.Down();      }    }  }

View Code

4.测试复杂遥控器

      //02.复杂控制器--------------------------------------      Console.WriteLine("\n-----02.复杂控制器-----\n");      RemoteControl remoteControl = new RemoteControl();      remoteControl.SetCommand(0, lightOn, lightOff);      remoteControl.SetCommand(1, garageDoorOpen, garageDoorDown);      Console.WriteLine(remoteControl.ToString());      remoteControl.OnButtonWasPushed(0);      remoteControl.OffButtonWasPushed(0);      remoteControl.OnButtonWasPushed(1);      remoteControl.OffButtonWasPushed(1);  

View Code

测试结果:

三、实现Undo功能

1.当命令支持撤销时,该命令就必须提供和Execute()方法相反的Undo()方法。不管Execute()刚才做什么,Undo()都会倒转过来。这么一来,在各个命令中加入Undo之前,我们必须先在Command接口中加入Undo()方法:、

  namespace Command  {    public interface ICommand    {      void Execute();        void Undo();    }  }

View Code

2.我们从LightOnCommand开始下手,如果LightOnCommand的Execute()方法被调用,那么最后调用的是On()方法。我们知道Undo()需要调用Off()方法进行相反的动作。

  namespace Command  {    public class LightOnCommand : ICommand    {      private Light _light = null;            public LightOnCommand(Light light)      {        this._light = light;      }        public void Execute()      {        _light.On();      }        public void Undo()      {        _light.Off();      }    }  }

View Code

3.要加上对撤销按钮的莪支持,我们必须对遥控器类做一些小修改。加入一个新的实例变量,用来追踪最后被调用的命令,然后,不管何时撤销按钮被按下,我们都可以取出这个命令并调用它的Undo()方法。

  using System.Text;    namespace Command  {    class RemoteControlWithUndo    {      ICommand[] onCommands;      ICommand[] offCommands;      ICommand undoCommand;        public RemoteControlWithUndo()      {        onCommands = new ICommand[7];        offCommands = new ICommand[7];          ICommand noCommand = new NoCommand();        for (int i = 0; i < 7; i++)        {          onCommands[i] = noCommand;          offCommands[i] = noCommand;        }        undoCommand = noCommand;      }        public void SetCommand(int slot, ICommand onCommand, ICommand offCommand)      {        onCommands[slot] = onCommand;        offCommands[slot] = offCommand;      }        public void OnButtonWasPushed(int slot)      {        onCommands[slot].Execute();        undoCommand = onCommands[slot];      }        public void OffButtonWasPushed(int slot)      {        offCommands[slot].Execute();        undoCommand = offCommands[slot];      }        public void UndoButtonWasPushed()      {        undoCommand.Undo();      }        public string ToString()      {        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();        stringBuilder.Append("\n-----Remote Control With Undo-----\n");        for (int i = 0; i < onCommands.Length; i++)        {          stringBuilder.Append("\r\n[slot " + i + "]");          stringBuilder.Append(onCommands[i].GetType());          stringBuilder.Append("  ");          stringBuilder.Append(offCommands[i].GetType());        }        return stringBuilder.ToString();      }    }  }

View Code

4.测试具有撤销功能的复杂控制器

          //03.复杂控制器,撤销功能--------------------------------------        Console.WriteLine("\n-----03.复杂控制器,撤销功能-----\n");        RemoteControlWithUndo remoteControlWithUndo = new RemoteControlWithUndo();        remoteControlWithUndo.SetCommand(0, lightOn, lightOff);        remoteControlWithUndo.OnButtonWasPushed(0);        remoteControlWithUndo.OffButtonWasPushed(0);        Console.WriteLine(remoteControlWithUndo.ToString());        remoteControlWithUndo.UndoButtonWasPushed();        remoteControlWithUndo.OffButtonWasPushed(0);        remoteControlWithUndo.OnButtonWasPushed(0);        Console.WriteLine(remoteControlWithUndo.ToString());        remoteControlWithUndo.UndoButtonWasPushed();

View Code

测试结果:

 

四、复杂撤销

1.使用状态实现撤销

实现电灯的撤销是有意义的,但也实在是太容易了。通常,想要实现撤销的功能,需要记录一些状态,让我们试一个更有趣的例子,比方说厂商类中的天花板上的吊扇。吊扇允许有多种转动速度,当然也允许被关闭。

吊扇的源代码如下:

  namespace Command  {    class CeilingFanHighCommand : ICommand    {      private CeilingFan _ceilingFan;      private int _prevSpeed;        public CeilingFanHighCommand(CeilingFan ceilingFan)      {        _ceilingFan = ceilingFan;      }      public void Execute()      {        _prevSpeed = _ceilingFan.GetSpeed();//在改变吊扇速度之前,需要先将它之前的状态记录起来,以便需要撤销时使用。        _ceilingFan.SetHighSpeed();      }        public void Undo()      {        if (_prevSpeed == CeilingFan.HighSpeed)        {          _ceilingFan.SetHighSpeed();        }        else if (_prevSpeed == CeilingFan.MediumSpeed)        {          _ceilingFan.SetMediumSpeed();        }        if (_prevSpeed == CeilingFan.LowSpeed)        {          _ceilingFan.SetLowSpeed();        }        if (_prevSpeed == CeilingFan.OffSpeed)        {          _ceilingFan.SetOffSpeed();        }      }    }  }

View Code

2.加入撤销到吊扇的命令类

现在就让我们把撤销加入到天花板吊扇的诸多命令中。这么做,需要追踪吊扇的最后设置速度,如果undo()方法被调用了,就要恢复成之前吊扇的速度的设置值。

下面是CeilingFanHighCommand的代码:

  namespace Command  {    class CeilingFanHighCommand : ICommand    {      private CeilingFan _ceilingFan;      private int _prevSpeed;        public CeilingFanHighCommand(CeilingFan ceilingFan)      {        _ceilingFan = ceilingFan;      }      public void Execute()      {        _prevSpeed = _ceilingFan.GetSpeed();//在改变吊扇速度之前,需要先将它之前的状态记录起来,以便需要撤销时使用。        _ceilingFan.SetHighSpeed();      }        public void Undo()      {        if (_prevSpeed == CeilingFan.HighSpeed)        {          _ceilingFan.SetHighSpeed();        }        else if (_prevSpeed == CeilingFan.MediumSpeed)        {          _ceilingFan.SetMediumSpeed();        }        if (_prevSpeed == CeilingFan.LowSpeed)        {          _ceilingFan.SetLowSpeed();        }        if (_prevSpeed == CeilingFan.OffSpeed)        {          _ceilingFan.SetOffSpeed();        }      }    }  }

View Code

 

下面是CeilingFanMediumCommand的代码:

  namespace Command  {    class CeilingFanMediumCommand : ICommand    {      private CeilingFan _ceilingFan;      private int _prevSpeed;        public CeilingFanMediumCommand(CeilingFan ceilingFan)      {        _ceilingFan = ceilingFan;      }      public void Execute()      {        _prevSpeed = _ceilingFan.GetSpeed();//在改变吊扇速度之前,需要先将它之前的状态记录起来,以便需要撤销时使用。        _ceilingFan.SetMediumSpeed();      }        public void Undo()      {        if (_prevSpeed == CeilingFan.HighSpeed)        {          _ceilingFan.SetHighSpeed();        }        else if (_prevSpeed == CeilingFan.MediumSpeed)        {          _ceilingFan.SetMediumSpeed();        }        if (_prevSpeed == CeilingFan.LowSpeed)        {          _ceilingFan.SetLowSpeed();        }        if (_prevSpeed == CeilingFan.OffSpeed)        {          _ceilingFan.SetOffSpeed();        }      }    }  }

View Code

3.测试天花板吊扇

把第0号插槽的开启按钮设置为中苏,把第一号插槽的开启按钮设置为高度,而两个对应的关闭按钮,都是关闭吊扇的命令。

测试脚本如下:

          //04.复杂撤销功能-天花板吊扇          Console.WriteLine("\n-----04.复杂撤销功能-天花板吊扇-----\n");          remoteControlWithUndo = new RemoteControlWithUndo();          CeilingFan ceilingFan = new CeilingFan("Living Room");          CeilingFanHighCommand ceilingFanHighCommand = new CeilingFanHighCommand(ceilingFan);          CeilingFanMediumCommand ceilingFanMediumCommand = new CeilingFanMediumCommand(ceilingFan);          CeilingFanOffCommand ceilingFanOffCommand = new CeilingFanOffCommand(ceilingFan);              remoteControlWithUndo.SetCommand(0,ceilingFanHighCommand,ceilingFanOffCommand);//0号插槽的On键设置为高速,Off键设置为关闭          remoteControlWithUndo.SetCommand(1,ceilingFanMediumCommand,ceilingFanOffCommand);//1号插槽的On键设置为中速,Off键设置为关闭              remoteControlWithUndo.OnButtonWasPushed(0);//首先以高速开启吊扇          remoteControlWithUndo.OffButtonWasPushed(0);//然后关闭          Console.WriteLine(remoteControlWithUndo.ToString());          remoteControlWithUndo.UndoButtonWasPushed();//撤销,回到中速              remoteControlWithUndo.OnButtonWasPushed(1);//开启中速          remoteControlWithUndo.OffButtonWasPushed(1);//关闭          Console.WriteLine(remoteControlWithUndo.ToString());//撤销,回到中速          remoteControlWithUndo.UndoButtonWasPushed();

View Code

 

测试结果:

五、每个遥控器都需具备“Party模式”!

如果拥有了一个遥控器,却无法光凭按下一个按钮,就同时能弄暗灯管,打开音响和电视,设置好DVD,并让热水器开始加温,那么要这个遥控器还有什么意义?

1.制造一个新的命令,用来执行其他一堆命令,而不只是执行一个命令。

    namespace Command    {      class MacroCommand : ICommand      {        private ICommand[] _commands;            public MacroCommand(ICommand[] commands)        {          _commands = commands;        }        public void Execute()        {          for (int i = 0; i < _commands.Length; i++)          {            _commands[i].Execute();          }        }            public void Undo()        {          for (int i = _commands.Length - 1; i >= 0; i--)          {            _commands[i].Undo();          }        }      }    }

View Code

2.使用宏命令

      ICommand[] partyOn = {lightOn, garageDoorOpen, ceilingFanHighCommand};//一个数组用来记录开启命令          ICommand[] partyOff = {lightOff, garageDoorDown, ceilingFanOffCommand};//另一个数组用来记录关闭命令          MacroCommand partyOnMacroCommand = new MacroCommand(partyOn);//创建对应的宏持有开启命令数组          MacroCommand partyOffMacroCommand = new MacroCommand(partyOff);//创建对应的宏持有关闭命令数组      remoteControlWithUndo.SetCommand(0,partyOnMacroCommand,partyOffMacroCommand);//将宏命令指定一个按钮

View Code

3.测试Party模式

        //05.Party模式          Console.WriteLine("\n-----05.Party模式-----\n");          ICommand[] partyOn = {lightOn, garageDoorOpen, ceilingFanHighCommand};//一个数组用来记录开启命令          ICommand[] partyOff = {lightOff, garageDoorDown, ceilingFanOffCommand};//另一个数组用来记录关闭命令          MacroCommand partyOnMacroCommand = new MacroCommand(partyOn);//创建对应的宏持有开启命令数组          MacroCommand partyOffMacroCommand = new MacroCommand(partyOff);//创建对应的宏持有关闭命令数组          remoteControlWithUndo = new RemoteControlWithUndo();          remoteControlWithUndo.SetCommand(0,partyOnMacroCommand,partyOffMacroCommand);//将宏命令指定一个按钮          Console.WriteLine(remoteControlWithUndo);          Console.WriteLine("----Pushing Macro On----");          remoteControlWithUndo.OnButtonWasPushed(0);          Console.WriteLine("----Pushing Macro Off----");          remoteControlWithUndo.OffButtonWasPushed(0);          Console.WriteLine("----Pushing Macro Undo----");          remoteControlWithUndo.UndoButtonWasPushed();

View Code

 

测试结果:

六、问答

1.接收者一定有必要存在吗?为何命令对象不直接实现execute()方法的细节?

答:一般来说,我们尽量设计傻瓜命令对象,它只懂得调用一个接收者的一个行为。然后,有许多“聪明”命令对象会实现许多逻辑,直接完成一个请求。

当然你可以设计聪明的命令对象,只是这样一来,调用者和接收者之间的解耦程度是比不上“傻瓜”命令对象的,而且,你也不能够直接把接收者当作参数传递给命令。

2.我如何能够实现多层次的撤销操作?换句话说,我希望能够按下撤销按钮许多次,撤销到很早很早以前的状态。

答:好问题!其实这相当容易做到,不要只是记录最后一个被执行的命令,而使用一个堆栈记录操作过程的每一个命令。然后,不管什么时候按下了撤销按钮,你都可以从堆栈中去除最上层的命令,然后调用它的undo()方法。

3.我可以创建一个Party-Command,然后再它的execute()方法中调用其他的命令,利用这种做法实现Party模式吗?

答:你可以这么做。然而,这等于把Party模式硬编码到PartyCommand中。

七、命令模式的更多用途

1.队列请求

想象有一个工作队列:你在某一端添加命令,然后另一端则是线程。线程进行下面的动作:从队列中中取出一个命令,调用它的execute()方法,等待这个调用完成,然后将此命令对象对象丢弃,再取出下一个命令。

2.日志请求。

某些应用需要我们将所有的动作都记录在日志中,并能在系统司机之后,重新调用这些动作恢复到之前的状态。通过新增两个方法(Store()、Load())

八、要点

1.命令模式将发出请求的对象和执行请求的对象解耦。

2.在被解耦的两者之间是通过命令对象进行沟通的。命令对象封装了接收者和一个或一组动作。

3.调用者通过调用命令对象的execute()发出请求,这会使得接收者的动作被调用。

4.调用者可以接受命令当作参数,甚至在运行时动态地进行。

5.命令可以支持撤销,做法是实现一个Undo()方法来回到Execute()被执行钱的状态。

6.宏命令是命令的一种简单的延伸,允许调用多个命令。宏方法也可以支持撤销。

7.实际操作时,很常见的使用“聪明”命令对象,也就是直接实现了请求,而不是将工作委托给接收者,这种实现方式并不能将请求的对象和执行请求的对象解耦。

7.命令也可以用来实现日志和事物系统。

 参考文献:

《Head First设计模式》