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写在前面
前面跟大家分享了装饰者模式、观察者模式、静态工厂方法、工厂方法模式,今天跟大家分享下Android源码中的命令模式。
命令模式
定义
将一个请求封装成一个对象,从而使你可用不同的请求对客户进行参数化,对请求排队或记录请求日志,以及支持可撤销的操作。
使用场景
对于大多数请求——响应模式的功能,比较适合使用命令模式。
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。
系统需要在不同的时间指定请求、将请求排队(如:线程池+工作队列)和执行请求。
系统需要支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作(比如系统挂掉之后重启做一些恢复操作,还有数据库的事务等)。
系统需要将一组操作组合在一起,即支持宏命令。
结构
命令模式涉及到的角色:
客户角色(Client):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。
调用者角色(Invoker):负责调用命令对象执行请求,通常会持有命令对象(可以持有多个命令对象)。Invoker是Client真正触发命令并要求命令执行相应操作的地方(使用命令对象的入口)。
命令角色(Command):定义命令的接口,声明具体命令类需要执行的方法。这是一个抽象角色。
具体命令角色(ConcreteCommand):命令接口的具体实现对象,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。
接收者角色(Receiver):Receiver是真正执行命令的对象。任何类都可能成为一个接收者,只要它能够实现命令要求实现的相应功能。
实现
命令模式其实就是对命令进行封装,将命令请求者和命令执行者的责任分离开来实现松耦合。 这里我们通过一个餐厅点餐的实例来剖析一下命令模式:命令接收者Cook可以做各式各样的菜,根据Waiter送过来的订单来满足顾客的需求,具体命令实现类PigCook执行做烤乳猪命令,DuckCook执行烧花鸭命令等等,Client负责组装各个部分。
命令角色
public interface Command {
public void execute();
public void undo();
public void redo();
}
命令接收者
public class Cook {
//烤乳猪的方法
public void cookPig(){
}
//烧花鸭的方法
public void cookDuck(){
}
}
具体命令角色
//做烤乳猪的命令
public class PigCook implements Command {
private Cook mCook;
public PigCook(Cook cook) {
mCook = cook;
}
@Override
public void execute() {
mCook.cookPig();
}
@Override
public void undo() {
}
@Override
public void redo() {
}
}
//做烧花鸭的命令
public class DuckCook implements Command {
private Cook mCook;
public DuckCook(Cook cook) {
mCook = cook;
}
@Override
public void execute() {
mCook.cookDuck();
}
@Override
public void undo() {
}
@Override
public void redo() {
}
}
调用者角色
public class Waiter {
private Command pig;
private Command duck;
public void setCommandPig(Command pig) {
this.pig = pig;
}
public void setCommandDuck(Command duck) {
this.duck = duck;
}
/**
* 执行正常命令,这里省略了undo和redo操作
*/
public void invoke(int args) {
//可以根据具体情况选择执行某些命令
if(args == 0){
pig.execute();
}else if(args == 1){
duck.execute();
}
}
}
客户角色
public class Client {
/**
* 组装操作
*/
public void assembleAction() {
//创建一个命令接收者
Cook mCook = new Cook();
//创建一个命令的具体实现对象,并指定命令接收者
Command pig = new PigCook(mCook);
Command duck = new DuckCook(mCook);
Waiter mWaiter = new Waiter();//创建一个命令调用者
//为调用者指定烤乳豬命令对象
mWaiter.setCommandPig(pig);
//为调用者指定烧花鸭命令对象
mWaiter.setCommandDuck(duck);
//发起调用烤乳猪命令请求
mWaiter.invoke(0);
//发起调用烧花鸭命令请求
mWaiter.invoke(1);
}
}
可是,为什么要这么复杂咧,我只是想点个菜而已嘛,直接这么搞不就好了?
public class Client {
/**
* 组装操作
*/
public void assembleAction() {
//创建一个命令接收者
Cook mCook = new Cook();
//发起调用烤乳猪命令请求
mCook.cookPig();
//发起调用烧花鸭命令请求
mCook.cookDuck();
}
}
我们知道命令模式的一个优点是支持命令的撤销(Undo)操作和恢复(Redo)操作,如果我们像上边一样调用,我们要想做撤销是不是就不那么方便了呢。同时还可以考虑下命令模式的其他几个优点。
总结
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。
命令模式允许请求的一方和接收的一方独立开来,使得请求的一方不必知道接收请求的一方的接口,更不必知道请求是怎么被接收,以及操作是否被执行、何时被执行,以及是怎么被执行的。
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。
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。
Android源码中的命令模式
对于Android源码来说,Android底层逻辑对事件的转发处理就用到了命令模式。Application Framework(应用程序框架层)中PackageManagerService类(包管理部分)也用到了命令模式。PackageManagerService是Android系统的Service之一,主要功能是实现对应用包的解析、管理、卸载等操作。我们来看下具体的结构。
HandlerParams是命令接口,即我们的Command角色。
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;
/** User handle for the user requesting the information or installation. */
private final UserHandle mUser;
String traceMethod;
int traceCookie;
HandlerParams(UserHandle user) {
mUser = user;
}
UserHandle getUser() {
return mUser;
}
HandlerParams setTraceMethod(String traceMethod) {
this.traceMethod = traceMethod;
return this;
}
HandlerParams setTraceCookie(int traceCookie) {
this.traceCookie = traceCookie;
return this;
}
final boolean startCopy() {
boolean res;
try {
if (DEBUG_INSTALL) Slog.i(TAG, "startCopy " + mUser + ": " + this);
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();
}
具体的包的安装、移动以及包大小的测量分别在3个具体子类InstallParams、MoveParams和MeasureParams中实现。
而PackageHandler是Handler的子类,用来负责包相关消息的处理,不同的请求对应不同的命令对象,然后通过命令对象来执行具体操作。
关于Receiver
通过接触Android源码或者其他的一些源码,我们知道有些地方是没有命令接收者(Receiver)这个角色的,这是为什么呢?
个人认为,有的命令接收实现非常简,可以直接用少量的代码来实现,没有必要再增加类的数量。
参考链接:
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