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(ConcteCommand):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

publicinterfaceCommand{publicvoidexecute();publicvoidundo();publicvoiddo();}

命令接收者

publicclassCook{//烤乳猪的方法publicvoidcookPig(){}//烧花鸭的方法publicvoidcookDuck(){}}

具体命令角色

//做烤乳猪的命令publicclassPigCookimplementsCommand{privateCookmCook;publicPigCook(Cookcook){mCook=cook;}

Overridepublicvoidexecute(){mCook.cookPig();}

Overridepublicvoidundo(){}

Overridepublicvoiddo(){}}//做烧花鸭的命令publicclassDuckCookimplementsCommand{privateCookmCook;publicDuckCook(Cookcook){mCook=cook;}

Overridepublicvoidexecute(){mCook.cookDuck();}

Overridepublicvoidundo(){}

Overridepublicvoiddo(){}}

调用者角色

publicclassWaiter{privateCommandpig;privateCommandduck;publicvoidsetCommandPig(Commandpig){this.pig=pig;}publicvoidsetCommandDuck(Commandduck){this.duck=duck;}/***执行正常命令,这里省略了undo和do操作*/publicvoidinvoke(intargs){//可以根据具体情况选择执行某些命令if(args==0){pig.execute();}elseif(args==){duck.execute();}}}

客户角色

publicclassClient{/***组装操作*/publicvoidassembleAction(){//创建一个命令接收者CookmCook=newCook();//创建一个命令的具体实现对象,并指定命令接收者Commandpig=newPigCook(mCook);Commandduck=newDuckCook(mCook);WaitermWaiter=newWaiter();//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();}}

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?

publicclassClient{/***组装操作*/publicvoidassembleAction(){//创建一个命令接收者CookmCook=newCook();//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。ApplicationFramework(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。

privateabstractclassHandlerParams{privatestaticfinalintMAX_RETRIES=4;/***NumberoftimesstartCopy()hasbeenattemptedand*hadanon-fatal*error.*/privateintmRetries=0;/***Userhandlefortheuserquestingthe*informationorinstallation.*/privatefinalUserHandlemUser;StringtraceMethod;inttraceCookie;HandlerParams(UserHandleuser){mUser=user;}UserHandlegetUser(){turnmUser;}HandlerParamssetTraceMethod(StringtraceMethod){this.traceMethod=traceMethod;turnthis;}HandlerParamssetTraceCookie(inttraceCookie){this.traceCookie=traceCookie;turnthis;}finalbooleanstartCopy(){booleans;try{if(DEBUG_INSTALL)Slog.i(TAG,"startCopy"+mUser+":"+this);if(++mRetriesMAX_RETRIES){Slog.w(TAG,"Failedtoinvokemotemethodsondefaultcontainerservice.Givingup");mHandler.sendEmptyMessage(MCS_GIVE_UP);handleServiceError();turnfalse;}else{handleStartCopy();s=true;}}catch(RemoteExceptione){if(DEBUG_INSTALL)Slog.i(TAG,"PostinginstallMCS_RECONNECT");mHandler.sendEmptyMessage(MCS_RECONNECT);s=false;}handleReturnCode();turns;}finalvoidserviceError(){if(DEBUG_INSTALL)Slog.i(TAG,"serviceError");handleServiceError();handleReturnCode();}abstractvoidhandleStartCopy()throwsRemoteException;abstractvoidhandleServiceError();abstractvoidhandleReturnCode();}

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MeasuParams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。

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