手撸golang 行为型设计模式 命令模式

缘起

最近复习设计模式
拜读谭勇德的<<设计模式就该这样学>>
本系列笔记拟采用golang练习之

命令模式

命令模式（Command Pattern）是对命令的封装，
每一个命令都是一个操作：
请求方发出请求要求执行一个操作；
接收方收到请求，并执行操作。

命令模式主要适用于以下应用场景。
（1）现实语义中具备“命令”的操作（如命令菜单、Shell命令等）。
（2）请求的调用者和接收者需要解耦，使得调用者和接收者不直接交互。
（3）需要抽象出等待执行的行为，比如撤销（Undo）操作和恢复（Redo）等操作。
（4）需要支持命令宏（即命令组合操作）。

(摘自 谭勇德 <<设计模式就该这样学>>)

场景

• 某线上学校, 提供在线美术课, 需要为小朋友提供在线画板
• 画板的基本功能有: 点选颜色, 画点, 画线, 撤销上一步等操作
• 码农王二狗接到Leader张阿蛋下达的开发任务, 加班加点, 很快把绘图功能做好了, 但是撤销功能不知道该咋实现, 于是只好请教Leader:
  • 王二狗: 张哥, 这个撤销功能, 百思不得姐啊
  • 张阿蛋: 我看看你咋弄的...我晕, 你的画板简直就是裸奔啊, 暴露那么多绘图函数
  • 王二狗: 难道...可是不暴露函数, 上层咋个调用啊?
  • 张阿蛋: 整个命令模式啊, 任何绘图操作都封装为一个带参数的命令
  • 王二狗: 不明觉厉...还是不懂 -_-|||
  • 张阿蛋: 画板内部整个堆栈, 绘图就是命令入栈, 撤销就是命令出栈, 刷新就是把栈里的命令遍历重做.
  • 王二狗: Got it! 张哥, 强!

设计

• ICanvas: 定义画板接口, 供上层调用
• IDrawCommand: 定义绘图命令接口
• IGraphics: 定义绘图上下文接口
• tMockGraphics: 虚拟的绘图上下文, 实现IGraphics接口
• tMockCanvas: 虚拟画板类, 实现ICanvas接口
• tColorCmd: 切换颜色的绘图命令, 实现IDrawCommand接口
• tDotCmd: 画点的绘图命令, 实现IDrawCommand接口
• tLineCmd: 画线的绘图命令, 实现IDrawCommand接口

单元测试

command_pattern_test.go

package behavioral_patterns

import (
    "image/color"
    "learning/gooop/behavioral_patterns/command"
    "testing"
)

func Test_CommandPattern(t *testing.T) {
    canvas := command.NewMockCanvas()
    canvas.Command(command.NewColorCmd(color.Black))
    canvas.Command(command.NewDotCmd(1, 1))
    canvas.Command(command.NewLineCmd(0, 0, 100, 100))
    canvas.Undo()
    canvas.Undo()
}

测试输出

$ go test -v command_pattern_test.go 
=== RUN   Test_CommandPattern

tMockGraphics.Clear
tMockGraphics.Color, (0,0,0,65535)

tMockGraphics.Clear
tMockGraphics.Color, (0,0,0,65535)
tMockGraphics.DrawDot, (1,1)

tMockGraphics.Clear
tMockGraphics.Color, (0,0,0,65535)
tMockGraphics.DrawDot, (1,1)
tMockGraphics.DrawLine, (0,0) -> (100,100)

tMockGraphics.Clear
tMockGraphics.Color, (0,0,0,65535)
tMockGraphics.DrawDot, (1,1)

tMockGraphics.Clear
tMockGraphics.Color, (0,0,0,65535)
--- PASS: Test_CommandPattern (0.00s)
PASS
ok      command-line-arguments  0.001s

ICanvas.go

定义画板接口, 供上层调用

package command

type ICanvas interface {
    Command(cmd IDrawCommand)
    Undo()
}

IDrawCommand.go

定义绘图命令接口

package command

type IDrawCommand interface {
    Draw(g IGraphics)
}

IGraphics.go

定义绘图上下文接口

package command

import "image/color"

type IGraphics interface {
    Color(color color.Color)
    Clear()
    DrawDot(x int, y int)
    DrawLine(x0 int, y0 int, x1 int, y1 int)
}

tMockGraphics.go

虚拟的绘图上下文, 实现IGraphics接口

package command

import (
    "fmt"
    "image/color"
)

type tMockGraphics struct {
    color color.Color
}

func newMockGraphics() IGraphics {
    return &tMockGraphics{
    }
}

func (me *tMockGraphics) Clear() {
    fmt.Printf("\ntMockGraphics.Clear\n")
}

func (me *tMockGraphics) Color(color color.Color) {
    me.color = color
    r,g,b,a := color.RGBA()
    fmt.Printf("tMockGraphics.Color, (%v,%v,%v,%v)\n", r, g, b, a)
}

func (me *tMockGraphics) DrawDot(x int, y int) {
    fmt.Printf("tMockGraphics.DrawDot, (%v,%v)\n", x, y)
}

func (me *tMockGraphics) DrawLine(x0 int, y0 int, x1 int , y1 int) {
    fmt.Printf("tMockGraphics.DrawLine, (%v,%v) -> (%v,%v)\n", x0, y0, x1, y1)
}

tMockCanvas.go

虚拟画板类, 实现ICanvas接口

package command

import "errors"

type tMockCanvas struct {
    commands []IDrawCommand
    graphics IGraphics
}

func NewMockCanvas() ICanvas {
    return &tMockCanvas{
        commands: make([]IDrawCommand, 0),
        graphics: newMockGraphics(),
    }
}

func (me *tMockCanvas) Command(cmd IDrawCommand) {
    me.push(cmd)
    me.update()
}

func (me *tMockCanvas) Undo() {
    e,_ := me.pop()
    if e != nil {
        return
    }

    me.update()
}

func (me *tMockCanvas) update() {
    me.graphics.Clear()
    for _,it := range me.commands {
        it.Draw(me.graphics)
    }
}


func (me *tMockCanvas) push(cmd IDrawCommand) {
    me.commands = append(me.commands, cmd)
}

func (me *tMockCanvas) pop() (error, IDrawCommand) {
    size := len(me.commands)
    if size <= 0 {
        return errors.New("no more commands"), nil
    }

    it := me.commands[size - 1]
    me.commands = me.commands[:size - 1]
    return nil,it
}

tColorCmd.go

切换颜色的绘图命令, 实现IDrawCommand接口

package command

import "image/color"

type tColorCmd struct {
    color color.Color
}

func NewColorCmd(c color.Color) IDrawCommand {
    return &tColorCmd{
        c,
    }
}

func (me *tColorCmd) Draw(g IGraphics) {
    g.Color(me.color)
}

tDotCmd.go

画点的绘图命令, 实现IDrawCommand接口

package command

type tDotCmd struct {
    x int
    y int
}

func NewDotCmd(x int, y int) IDrawCommand {
    return &tDotCmd{
        x, y,
    }
}

func (me *tDotCmd) Draw(g IGraphics) {
    g.DrawDot(me.x, me.y)
}

tLineCmd.go

画线的绘图命令, 实现IDrawCommand接口

package command


type tLineCmd struct {
    x0 int
    y0 int
    x1 int
    y1 int
}

func NewLineCmd(x0 int, y0 int, x1 int, y1 int) IDrawCommand {
    return &tLineCmd{
        x0, y0, x1, y1,
    }
}

func (me *tLineCmd) Draw(g IGraphics) {
    g.DrawLine(me.x0, me.y0, me.x1, me.y1)
}

命令模式小结

命令模式的优点
（1）通过引入中间件（抽象接口），解耦了命令请求与实现。
（2）扩展性良好，可以很容易地增加新命令。
（3）支持组合命令，支持命令队列。
（4）可以在现有命令的基础上，增加额外功能。比如日志记录，结合装饰器模式会更加灵活。

命令模式的缺点
（1）具体命令类可能过多。
（2）命令模式的结果其实就是接收方的执行结果，
    但是为了以命令的形式进行架构、解耦请求与实现，
    引入了额外类型结构（引入了请求方与抽象命令接口），
    增加了理解上的困难。
    
(摘自 谭勇德 <<设计模式就该这样学>>)

(end)

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