设计模式 ( 十三 ) 命令模式Command（对象行为型）
设计模式 ( 十三 ) 命令模式Command（对象行为型）
1.概述
在软件设计中，我们经常需要向某些对象发送请求，但是并不知道请求的接收者是谁，也不知道被请求的操作是哪个，我们只需在程序运行时指定具体的请求接收者即可，此时，可以使用命令模式来进行设计，使得请求发送者与请求接收者消除彼此之间的耦合，让对象之间的调用关系更加灵活。例子1：电视机遥控器 : 遥控器是请求的发送者，电视机是请求的接收者，遥控器上有一些按钮如开，关,换频道等按钮就是具体命令，不同的按钮对应电视机的不同操作。
2.问题
在软件系统中，“行为请求者”与“行为实现者”通常呈现一种“紧耦合”。但在某些场合，比如要对行为进行“记录、撤销/重做、事务”等处理，这种无法抵御变化的紧耦合是不合适的。在这种情况下，如何将“行为请求者”与“行为实现者”解耦？
3.解决方案
命令模式(Command Pattern)：将一个请求封装为一个对象，从而使我们可用不同的请求对客户进行参数化；对请求排队或者记录请求日志，以及支持可撤销的操作。命令模式又称为动作(Action)模式或事务(Transaction)模式。（Command Pattern: Encapsulate a request asan object, thereby letting youparameterize clients withdifferent requests,queueor log requests,andsupportundoable operations.）
4.适用性
1）系统需要将请求调用者和请求接收者解耦，使得调用者和接收者不直接交互。2）系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队和执行请求。3）系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作。4）系统需要将一组操作组合在一起，即支持宏命令。
5.结构
6.模式的组成
抽象命令类(Command): 声明执行操作的接口。调用接收者相应的操作，以实现执行的方法Execute。具体命令类(ConcreteCommand): 创建一个具体命令对象并设定它的接收者。通常会持有接收者，并调用接收者的功能来完成命令要执行的操作。调用者(Invoker): 要求该命令执行这个请求。通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。接收者(Receiver): 知道如何实施与执行一个请求相关的操作。任何类都可能作为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。客户类(Client): 创建具体的命令对象，并且设置命令对象的接收者。真正使用命令的客户端是从Invoker来触发执行。
7.效果
Command模式优点：
1) 降低系统的耦合度:Command模式将调用操作的对象与知道如何实现该操作的对象解耦。
2) Command是头等的对象。它们可像其他的对象一样被操纵和扩展。
3) 组合命令:你可将多个命令装配成一个组合命令，即可以比较容易地设计一个命令队列和宏命令。一般说来，组合命令是Composite模式的一个实例。
4) 增加新的Command很容易，因为这无需改变已有的类。
5）可以方便地实现对请求的Undo和Redo。
命令模式的缺点：
使用命令模式可能会导致某些系统有过多的具体命令类。因为针对每一个命令都需要设计一个具体命令类，因此某些系统可能需要大量具体命令类，这将影响命令模式的使用。
8.实现
电视机遥控器 :
电视机是请求的接收者，
遥控器是请求的发送者，
遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演，
有三个具体的命令类实现了抽象命令接口，这三个具体命令类分别代表三种操作：打开电视机、关闭电视机和切换频道。
显然，电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。
<?php /** * 电视机遥控器 : 电视机是请求的接收者， 遥控器是请求的发送者， 遥控器上有一些按钮，不同的按钮对应电视机的不同操作。抽象命令角色由一个命令接口来扮演， 有三个具体的命令类实现了抽象命令接口，这三个具体命令类分别代表三种操作：打开电视机、关闭电视机和切换频道。 显然，电视机遥控器就是一个典型的命令模式应用实例。 */ /** * The Command abstraction( 命令接口，声明执行的操作). * In this case the implementation must return a result, * sometimes it only has side effects. */ interface ICommand { /** * 执行命令对应的操作 * * @param unknown_type $name * @param unknown_type $args */ function execute(); } /** * ConcreteCommand具体的命令实现对象:打开命令 */ class ConcreteCommandOpen implements ICommand { /** * 持有相应的接收者对象 */ private $_receiverTV = null; // /** * 示意，命令对象可以有自己的状态 */ private $_state; /** * 构造方法，传入相应的接收者对象 * @param receiver 相应的接收者对象 */ public function __construct($receiver){ $this->_receiverTV = $receiver; } public function execute() { //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能 $this->_receiverTV->actionOpen(); } } /** * ConcreteCommand具体的命令实现对象：关闭 */ class ConcreteCommandClose implements ICommand { /** * 持有相应的接收者对象 */ private $_receiverTV = null; // /** * 示意，命令对象可以有自己的状态 */ private $_state; /** * 构造方法，传入相应的接收者对象 * @param receiver 相应的接收者对象 */ public function __construct($receiver){ $this->_receiverTV = $receiver; } public function execute() { //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能 $this->_receiverTV->actionClose(); } } /** * ConcreteCommand具体的命令实现对象：换频道 */ class ConcreteCommandChange implements ICommand { /** * 持有相应的接收者对象 */ private $_receiverTV = null; // /** * 示意，命令对象可以有自己的状态 */ private $_state; /** * 构造方法，传入相应的接收者对象 * @param receiver 相应的接收者对象 */ public function __construct($receiver){ $this->_receiverTV = $receiver; } public function execute() { //通常会转调接收者对象的相应方法，让接收者来真正执行功能 $this->_receiverTV->actionChange(); } } /** * 接收者对象 */ class ReceiverTV { /** * 真正执行命令相应的打开操作 */ public function actionOpen(){ echo 'actionOpen<br/>'; } /** * 真正执行命令相应的关闭操作 */ public function actionClose(){ echo 'actionClose<br/>'; } /** * 真正执行命令相应的换频道操作 */ public function actionChange(){ echo 'actionChange<br/>'; } } /** * 调用者Invoker:遥控器 */ class InvokerControler { /** * 持有命令对象 */ private $_commands = null; //ICommand /** * 设置调用者持有的命令对象 * @param command 命令对象 */ public function addCommand($command) { $classname = get_class($command); $this->_commands[$classname] = $command; } /** * 示意方法，要求命令执行请求 */ public function runCommand($cmdName) { //调用命令对象的执行方法 $this->_commands[$cmdName]->execute(); } } class Client { /** * 示意，负责创建命令对象，并设定它的接收者 */ public static function main(){ //创建电视接收者 $receiver = new ReceiverTV(); //创建Invoker $invoker = new InvokerControler(); //创建命令对象，设定它的接收者 $commandOpen = new ConcreteCommandOpen($receiver); //把命令对象设置进调用遥控器 $invoker->addCommand($commandOpen); //执行打开命令 $invoker->runCommand(get_class($commandOpen)); } } Client::main(); ?>UML图：宏命令又称为组合命令，它是命令模式和组合模式联用的产物：宏命令也是一个具体命令，不过它包含了对其他命令对象的引用，在调用宏命令的execute()方法时，将递归调用它所包含的每个成员命令的execute()方法，一个宏命令的成员对象可以是简单命令，还可以继续是宏命令。执行一个宏命令将执行多个具体命令，从而实现对命令的批处理。Ÿ
9.与其他相关模式
1）Composite模式（可被用来实现宏命令。
2）备忘录Memento模式可用来保持某个状态，命令用这一状态来取消它的效果。在被放入历史表列前必须被拷贝的命令起到一种原型的作用。
10.总结与分析
2）每一个命令都是一个操作：请求的一方发出请求，要求执行一个操作；接收的一方收到请求，并执行操作4）命令模式使请求本身成为一个对象，这个对象和其他对象一样可以被存储和传递。5）命令模式的关键在于引入了抽象命令接口，且发送者针对抽象命令接口编程，只有实现了抽象命令接口的具体命令才能与接收者相关联。