Go設(shè)計(jì)模式--命令模式
大家好,這里是每周都陪你進(jìn)步的網(wǎng)管,假期歸來(lái)咱們繼續(xù)更新設(shè)計(jì)模式系列,這次要和大家一起學(xué)習(xí)的是命令模式,如果你對(duì)領(lǐng)域驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)感興趣,這個(gè)模式一定要好好學(xué),命令模式是DDD風(fēng)格的框架中高頻使用的一個(gè)模式。
命令模式是一種行為型模式。它通過(guò)將請(qǐng)求封裝為一個(gè)獨(dú)立的對(duì)象即命令對(duì)象,來(lái)解耦命令的調(diào)用者和接收者,使得調(diào)用者和接收者不直接交互。在命令對(duì)象里會(huì)包含請(qǐng)求相關(guān)的全部信息,每一個(gè)命令都是一個(gè)操作的請(qǐng)求: 請(qǐng)求方發(fā)出請(qǐng)求要求執(zhí)行一個(gè)操作; 接收方收到請(qǐng)求,并執(zhí)行操作。
命令模式的構(gòu)成
命令模式中有如下必須存在的基礎(chǔ)組件:
- Receiver:命令的接收方,唯一包含業(yè)務(wù)邏輯的類,命令對(duì)象會(huì)將請(qǐng)求傳遞給它,它是請(qǐng)求的最終處理者
- Command:命令對(duì)象,組裝了一個(gè)Receiver成員,并綁定實(shí)現(xiàn)了Receiver的一個(gè)特定行為的調(diào)用
- Invoker:請(qǐng)求的發(fā)送者,組裝了Command成員,通過(guò)調(diào)用Command實(shí)例的execute()方法來(lái)觸發(fā)對(duì)應(yīng)的指令
- Client:通過(guò)將Receiver實(shí)例和請(qǐng)求信息傳遞給Command構(gòu)造器來(lái)創(chuàng)建Command對(duì)象,之后會(huì)將創(chuàng)建的對(duì)象同Invoker綁定。
直接這么描述聽(tīng)起來(lái)比較抽象,下面我們結(jié)合UML類圖詳細(xì)看一下命令模式內(nèi)部這幾種基礎(chǔ)組件的特性和具有的行為。
UML類圖
命令模式的構(gòu)成如下圖所示
請(qǐng)求的接收者Receiver我們做了簡(jiǎn)化,根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景復(fù)雜度的需要我們也可以進(jìn)一步抽象出接口和實(shí)現(xiàn)類,圖中表示的命令模式一共由五種角色構(gòu)成,下面詳細(xì)解釋下它們各自的特性和具有的行為
- 發(fā)送者(Invoker)負(fù)責(zé)對(duì)請(qǐng)求進(jìn)行初始化, 其中必須包含一個(gè)成員變量來(lái)存儲(chǔ)對(duì)于命令對(duì)象的引用。 發(fā)送者觸發(fā)命令, 而不是向接收者直接發(fā)送請(qǐng)求。 發(fā)送者并不負(fù)責(zé)創(chuàng)建命令對(duì)象,而是由客戶端負(fù)責(zé)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)創(chuàng)建命令對(duì)象。
- 命令接口(Command) 通常接口中僅聲明一個(gè)執(zhí)行命令的方法 Execute()。
- 具體命令 (Concrete Commands) 會(huì)實(shí)現(xiàn)各種類型的請(qǐng)求。 命令對(duì)象自身并不完成工作, 而是會(huì)將調(diào)用委派給一個(gè)接收者對(duì)象。 接收者對(duì)象執(zhí)行方法所需的參數(shù)可以聲明為具體命令的成員變量。 一般會(huì)約定命令對(duì)象為不可變對(duì)象, 僅允許通過(guò)構(gòu)造函數(shù)對(duì)這些成員變量進(jìn)行初始化。
- 接收者 (Receiver) 處理業(yè)務(wù)邏輯的類。 幾乎任何對(duì)象都可以作為接收者。 命令對(duì)象只負(fù)責(zé)處理如何將請(qǐng)求傳遞到接收者的細(xì)節(jié), 接收者自己會(huì)完成實(shí)際的工作。
- 客戶端 (Client) 會(huì)創(chuàng)建并配置具體命令對(duì)象。 客戶端必須將包括接收者對(duì)象在內(nèi)的所有請(qǐng)求參數(shù)傳遞給命令對(duì)象的構(gòu)造函數(shù), 完成命令與執(zhí)行操作的接收者的關(guān)聯(lián)。
發(fā)送者是通常我們能接觸到的終端,比如電視的遙控器,點(diǎn)擊音量按鈕發(fā)送加音量的命令,電視機(jī)里的芯片就是接收者負(fù)責(zé)完成音量添加的處理邏輯。
下面我們通過(guò)一個(gè)讓PS5完成各種操作的例子,結(jié)合Golang代碼實(shí)現(xiàn)理解一下用代碼怎么實(shí)現(xiàn)命令模式。
代碼示例
假設(shè)PS5的CPU支持A、B、C三個(gè)命令操作,
"本文使用的完整可運(yùn)行源碼
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type CPU struct{}
func (CPU) ADoSomething() {
fmt.Println("a do something")
}
func (CPU) BDoSomething() {
fmt.Println("b do something")
}
type PS5 struct {
cpu CPU
}
func (p PS5) ACommand() {
p.cpu.ADoSomething()
}
func (p PS5) BCommand() {
p.cpu.ADoSomething()
}
func main() {
cpu := CPU{}
ps5 := PS5{cpu}
ps5.ACommand()
ps5.BCommand()
}
后續(xù)還可能會(huì)給CPU增加其他命令操作,以及需要支持命令宏(即命令組合操作)。如果每次都修改PS5的類定義,顯然不符合面向?qū)ο箝_(kāi)閉原則(Open close principle)的設(shè)計(jì)理念。
通過(guò)命令模式,我們把PS5抽象成命令發(fā)送者、CPU對(duì)象作為執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯的命令接收者,然后引入引入Command 接口把兩者做解耦,來(lái)滿足開(kāi)閉原則。
下面看一下用命令模式解耦后的代碼實(shí)現(xiàn),模式中各個(gè)角色的職責(zé)、實(shí)現(xiàn)思路等都在代碼注釋里做了標(biāo)注,咱們直接看代碼吧。
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// 命令接收者,負(fù)責(zé)邏輯的執(zhí)行
type CPU struct{}
func (CPU) ADoSomething(param int) {
fmt.Printf("a do something with param %v\n", param)
}
func (CPU) BDoSomething(param1 string, param2 int) {
fmt.Printf("b do something with params %v and %v \n", param1, param2)
}
func (CPU) CDoSomething() {
fmt.Println("c do something with no params")
}
// 接口中僅聲明一個(gè)執(zhí)行命令的方法 Execute()
type Command interface {
Execute()
}
// 命令對(duì)象持有一個(gè)指向接收者的引用,以及請(qǐng)求中的所有參數(shù),
type ACommand struct {
cpu *CPU
param int
}
// 命令不會(huì)進(jìn)行邏輯處理,調(diào)用Execute方法會(huì)將發(fā)送者的請(qǐng)求委派給接收者對(duì)象。
func (a ACommand) Execute() {
a.cpu.ADoSomething(a.param)
a.cpu.CDoSomething()// 可以執(zhí)行多個(gè)接收者的操作完成命令宏
}
func NewACommand(cpu *CPU, param int) Command {
return ACommand{cpu, param}
}
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type BCommand struct {
state bool // Command 里可以添加些狀態(tài)用作邏輯判斷
cpu *CPU
param1 string
param2 int
}
func (b BCommand) Execute() {
if b.state {
return
}
b.cpu.BDoSomething(b.param1, b.param2)
b.state = true
b.cpu.CDoSomething()
}
func NewBCommand(cpu *CPU, param1 string, param2 int) Command {
return BCommand{false,cpu, param1, param2}
}
type PS5 struct {
commands map[string]Command
}
// SetCommand方法來(lái)將 Command 指令設(shè)定給PS5。
func (p *PS5) SetCommand(name string, command Command) {
p.commands[name] = command
}
// DoCommand方法選擇要執(zhí)行的命令
func (p *PS5) DoCommand(name string) {
p.commands[name].Execute()
}
func main() {
cpu := CPU{}
// main方法充當(dāng)客戶端,創(chuàng)建并配置具體命令對(duì)象, 完成命令與執(zhí)行操作的接收者的關(guān)聯(lián)。
ps5 := PS5{make(map[string]Command)}
ps5.SetCommand("a", NewACommand(&cpu, 1))
ps5.SetCommand("b", NewBCommand(&cpu, "hello", 2))
ps5.DoCommand("a")
ps5.DoCommand("b")
}
本文的完整源碼,已經(jīng)同步收錄到我整理的電子教程里啦,可向我的公眾號(hào)「網(wǎng)管叨bi叨」發(fā)送關(guān)鍵字【設(shè)計(jì)模式】領(lǐng)取。
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總結(jié)
關(guān)于命令模式的學(xué)習(xí)和實(shí)踐應(yīng)用,推薦有Java背景的同學(xué)看一下阿里開(kāi)源的框架COLA 3.0,里面融合了不少DDD的概念,其中的Application層主要就是各種Command、Query對(duì)象封裝了客戶端的請(qǐng)求,它們的Execute方法負(fù)責(zé)將請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)給Domain層進(jìn)行處理從而完成業(yè)務(wù)邏輯。
最后我們?cè)賮?lái)總結(jié)一下命令模式的優(yōu)缺點(diǎn)。
命令模式的優(yōu)點(diǎn)
- 通過(guò)引入中間件(抽象接口),解耦了命令請(qǐng)求與實(shí)現(xiàn)。
- 擴(kuò)展性良好,可以很容易地增加新命令。
- 支持組合命令,支持命令隊(duì)列。
- 可以在現(xiàn)有命令的基礎(chǔ)上,增加額外功能。比如日志記錄,結(jié)合裝飾器模式會(huì)更加靈活。
命令模式的缺點(diǎn)
- 具體命令類可能過(guò)多。
- 命令模式的結(jié)果其實(shí)就是接收方的執(zhí)行結(jié)果,但是為了以命令的形式進(jìn)行架構(gòu)、解耦請(qǐng)求與實(shí)現(xiàn),引入了額外類型結(jié)構(gòu)(引入了請(qǐng)求方與抽象命令接口),增加了理解上的困難。