时间:2021-05-20
本文实例讲述了Android编程设计模式之命令模式。分享给大家供大家参考,具体如下:
一、介绍
命令模式(Command Pattern),是行为型设计模式之一。命令模式相对于其他的设计模式来说并没有那么多的条条框框,其实它不是一个很”规范“的模式,不过,就是基于这一点,命令模式相对于其他的设计模式更为灵活多变。我们接触比较多的命令模式个例无非就是程序菜单命令,如在操作系统中,我们点击”关机“命令,系统就会执行一系列的操作,如先是暂停处理事件,保存系统的一些配置,然后结束程序进程,最后调用内核命令关闭计算机等,对于这一系列的命令,用户不用去管,用户只需点击系统的关机按钮即可完成如上一系列的命令。而我们的命令模式其实也与之相同,将一系列的方法调用封装,用户只需调用一个方法执行,那么所有这些被封装的方法就会被挨个执行调用。
二、定义
将一个请求封装成一个对象,从而让用户使用不同的请求把客户端参数化;对请求排队或者记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
三、使用场景
需要抽象出待执行的动作,然后以参数的形式提供出来——类似于过程设计中的回调机制,而命令模式正是回调机制的一个面向对象的替代品。
在不同的时刻指定、排列和执行请求。一个命令对象可以有与初始请求无关的生存期。
需要支持取消操作。
支持修改日志功能,这样当系统崩溃时,这些修改可以被重做一遍。
需要支持事务操作。
四、命令模式的UML类图
UML类图:
通用模式代码:
接收者类:
public class Receiver { /* * 真正执行具体命令逻辑的方法 */ public void action(){ System.out.println("具体执行"); }}抽象命令接口:
public interface Command { /* * 执行具体操作的命令 */ void excute();}具体命令类:
public class ConcreteCommand implements Command { private Receiver receiver; public ConcreteCommand(Receiver receiver) { this.receiver = receiver; } @Override public void excute() { //调用接收者的相关方法来执行具体逻辑 receiver.action(); }}请求者类:
public class Invoker { private Command command; public Invoker(Command command) { this.command = command; } public void action(){ //调用具体命令对象的相关方法,执行具体命令 command.excute(); }}客户类:
public class Client { public static void main(String[] args) { //构造一个接收者对象 Receiver receiver = new Receiver(); //根据接收者对象构造一个命令对象 Command command = new ConcreteCommand(receiver); //根据具体的对象构造请求者对象 Invoker invoker = new Invoker(command); //执行请求方法 invoker.action(); }}角色介绍:
Receiver:接收者角色,该类负责具体实施或执行一个请求,说得通俗点就是,执行具体逻辑的角色,以本节开头的”关机“命令操作为例,其接收者角色就是真正执行各项关机逻辑的底层代码。任何一个类都可以成为一个接收者,而在接收者类中封装具体操作逻辑的方法我们则称为行动方法。
Command:命令角色,定义所有具体命令类的抽象接口。
ConcreteCommand:具体命令角色,该类实现了Command接口,在execute方法中调用接收者角色的相关方法,在接收者和命令执行的具体行为之间加以弱耦合。而execute则通常称为执行方法,如本文开头所述”关机“的操作实现,具体可能还包含很多相关的操作,比如保存数据、关闭文件、结束进程等,如果将这一系列具体的逻辑处理看作接收者,那么调用这些具体逻辑的方法就可以看作是执行方法。
Invoker:请求者角色,该类的职责就是调用命令对象执行具体的请求,相关的方法我们称为行动方法,还是用”关机“为例,”关机“这个菜单命令一般就对应一个关机方法,我们点击了”关机“命令后,由这个关机方法去调用具体的命令执行具体的逻辑,这里的”关机“对应的这个方法就可以看作是请求者。
Client:客户端类,Client可以创建具体的命令对象,并且设置命令对象的接收者。Tips:不能把Clinet理解为我们平常说的客户端,这里的Client是一个组装命令对象和接受者对象的角色,或者你把它理解为一个装配者。
五、简单实现
以推箱子游戏为例,一般游戏中会有五个按钮,分别是左移、右移、下移、上移和撤销。那么玩游戏的人就是客户端,五个按钮就是调用者,执行具体按钮命令的方法是命令角色。
接收者角色:
public class PushBox { /** * 执行向左命令 */ public void toLeft(){ System.out.println("向左"); } /** * 执行向右命令 */ public void toRight(){ System.out.println("向右"); } /** * 执行向下命令 */ public void toDown(){ System.out.println("向下"); } /** * 执行向上命令 */ public void toUp(){ System.out.println("向上"); } /** * 执行撤销命令 */ public void revoke(){ System.out.println("撤销"); }}抽象命令接口:
public interface Command { /** * 命令执行方法 */ void execute(); /** * 获取命令类型 */ void getCommand();}具体命令者,左移命令类:
public class LeftCommand implements Command{ //持有一个接受推箱子游戏对象的引用 private PushBox pushBox; public LeftCommand(PushBox pushBox){ this.pushBox = pushBox; } @Override public void execute() { //调用具体命令 pushBox.toLeft(); } @Override public void getCommand() { System.out.print("向左-->"); }}具体命令者,右移命令类:
public class RightCommand implements Command{ //持有一个接受推箱子游戏对象的引用 private PushBox pushBox; public RightCommand(PushBox pushBox){ this.pushBox = pushBox; } @Override public void execute() { //调用具体命令 pushBox.toRight(); } @Override public void getCommand() { System.out.print("向右-->"); }}具体命令者,上移命令类:
public class UpCommand implements Command{ //持有一个接受推箱子游戏对象的引用 private PushBox pushBox; public UpCommand(PushBox pushBox){ this.pushBox = pushBox; } @Override public void execute() { //调用具体命令 pushBox.toUp(); } @Override public void getCommand() { System.out.print("向上-->"); }}具体命令者,下移命令类:
public class DownCommand implements Command{ //持有一个接受推箱子游戏对象的引用 private PushBox pushBox; public DownCommand(PushBox pushBox){ this.pushBox = pushBox; } @Override public void execute() { //调用具体命令 pushBox.toDown(); } @Override public void getCommand() { System.out.print("向下-->"); }}具体命令者,撤销命令类:
public class RevokeCommand implements Command{ //持有一个接受推箱子游戏对象的引用 private PushBox pushBox; public RevokeCommand(PushBox pushBox){ this.pushBox = pushBox; } @Override public void execute() { //调用具体命令 pushBox.revoke();; } @Override public void getCommand() { }}请求者类,命令由按钮发起:
public class Buttons { private LeftCommand leftCommand; //向左移动的命令对象引用 private RightCommand rightCommand; //向右移动的命令对象引用 private UpCommand upCommand; //向上移动的命令对象引用 private DownCommand downCommand; //向下移动的命令对象引用 private RevokeCommand revokeCommand; //撤销命令对象引用 private ArrayList<Command> commandList = new ArrayList<Command>();//用于记录命令动作 /** * 获取执行命令 */ public void getCommandList(){ for(Command c : commandList){ c.getCommand(); } System.out.println(""); } /** * 设置向左移动的命令对象 * * @param leftCommand 向左移动的命令对象 */ public void setLeftCommand(LeftCommand leftCommand){ this.leftCommand = leftCommand; } /** * 设置向右移动的命令对象 * * @param rightCommand 向右移动的命令对象 */ public void setRightCommand(RightCommand rightCommand){ this.rightCommand = rightCommand; } /** * 设置向上移动的命令对象 * * @param upCommand 向上移动的命令对象 */ public void setUpCommand(UpCommand upCommand){ this.upCommand = upCommand; } /** * 设置向下移动的命令对象 * * @param downCommand 向下移动的命令对象 */ public void setDownCommand(DownCommand downCommand){ this.downCommand = downCommand; } /** * 设置撤销命令对象 * * @param revokeCommand 撤销命令对象 */ public void setRevokeCommand(RevokeCommand revokeCommand){ this.revokeCommand = revokeCommand; } /** * 按下向左按钮 */ public void toLeft(){ leftCommand.execute(); commandList.add(leftCommand); } /** * 按下向右按钮 */ public void toRight(){ rightCommand.execute(); commandList.add(rightCommand); } /** * 按下向上按钮 */ public void toUp(){ upCommand.execute(); commandList.add(upCommand); } /** * 按下向下按钮 */ public void toDown(){ downCommand.execute(); commandList.add(downCommand); } /** * 按下撤销按钮 */ public void toRevoke(){ revokeCommand.execute(); commandList.remove(commandList.size()-1); }}客户端调用:
public class Client { public static void main(String[] args) { //首先创建游戏 PushBox pushBox = new PushBox(); //根据游戏构造5种命令 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); //按钮可以执行不同命令 Buttons buttons = new Buttons(); buttons.setLeftCommand(leftCommand); buttons.setRightCommand(rightCommand); buttons.setUpCommand(upCommand); buttons.setDownCommand(downCommand); buttons.setRevokeCommand(revokeCommand); //执行操作 buttons.toLeft(); buttons.toDown(); buttons.toDown(); buttons.toRight(); buttons.getCommandList(); buttons.toRevoke(); buttons.toUp(); buttons.toLeft(); buttons.toDown(); buttons.toUp(); buttons.getCommandList(); }}执行结果:
向左向下向下向右向左-->向下-->向下-->向右-->撤销向上向左向下向上向左-->向下-->向下-->向上-->向左-->向下-->向上-->在这么长的代码之后是不是觉得很烦琐,明明可以很简单的实现,如下:
public class Client { public static void main(String[] args) { //首先创建游戏 PushBox pushBox = new PushBox(); pushBox.toDown(); pushBox.toRight(); pushBox.toUp(); }}其实设计模式有一个重要的原则:对修改关闭对扩展开放。如果使用如上的简单方式,那么以后的修改只能去修改PushBox类,然后修改Client类,这显然违反了这一原则。如果使用命令模式,那么Client类无需修改,只需要修改PushBox类的内部操作,Client类无需知道具体的内部实现。
六、Android源码中的命令模式
1、PackageHandler
PackageManagerService中,其对包的相关消息处理右其内部类PackageHandler承担,其将需要处理的请求作为对象通过消息传递给相关的方法,而对于包的安装、移动以及包大小的测量则分别封装为HandlerParams的具体子类InstallParams、MoveParams和MeasureParams。
源码如下:
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也是一个抽象命令者。
七、总结
优点:
命令模式的封装性很好,更弱的耦合性,更灵活的控制性以及更好的扩展性。
缺点:
类的膨胀,大量衍生类的创建。
更多关于Android相关内容感兴趣的读者可查看本站专题:《Android开发入门与进阶教程》、《Android调试技巧与常见问题解决方法汇总》、《Android基本组件用法总结》、《Android视图View技巧总结》、《Android布局layout技巧总结》及《Android控件用法总结》
希望本文所述对大家Android程序设计有所帮助。
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