14、Python与设计模式--命令模式

一、饭店点餐系统

又是一个点餐系统(原谅作者的吃货属性)。不过这次的点餐系统是个饭店的点餐系统。饭店的点餐系统有什么不同嘛?大伙想想看,在大多数饭店中,当服务员已经接到顾客的点单,录入到系统中后,根据不同的菜品,会有不同的后台反应。比如,饭店有凉菜间、热菜间、主食间,那当服务员将菜品录入到系统中后,凉菜间会打印出顾客所点的凉菜条目,热菜间会打印出顾客所点的热菜条目,主食间会打印出主食条目。那这个系统的后台模式该如何设计?当然,直接在场景代码中加if…else…语句判断是个方法,可这样做又一次加重了系统耦合,违反了单一职责原则,遇到系统需求变动时,又会轻易违反开闭原则。所以,我们需要重新组织一下结构。
可以将该系统设计成前台服务员系统和后台系统,后台系统进一步细分成主食子系统,凉菜子系统,热菜子系统。后台三个子系统设计如下:

class backSys():
    def cook(self,dish):
        pass
class mainFoodSys(backSys):
    def cook(self,dish):
        print "MAINFOOD:Cook %s"%dish
class coolDishSys(backSys):
    def cook(self,dish):
        print "COOLDISH:Cook %s"%dish
class hotDishSys(backSys):
    def cook(self,dish):
        print "HOTDISH:Cook %s"%dish

前台服务员系统与后台系统的交互,我们可以通过命令的模式来实现,服务员将顾客的点单内容封装成命令,直接对后台下达命令,后台完成命令要求的事,即可。前台系统构建如下:

class waiterSys():
    menu_map=dict()
    commandList=[]
    def setOrder(self,command):
        print "WAITER:Add dish"
        self.commandList.append(command)

    def cancelOrder(self,command):
        print "WAITER:Cancel order..."
        self.commandList.remove(command)

    def notify(self):
        print "WAITER:Nofify..."
        for command in self.commandList:
            command.execute()

前台系统中的notify接口直接调用命令中的execute接口,执行命令。命令类构建如下:

class Command():
    receiver = None
    def __init__(self, receiver):
        self.receiver = receiver
    def execute(self):
        pass
class foodCommand(Command):
    dish=""
    def __init__(self,receiver,dish):
        self.receiver=receiver
        self.dish=dish
    def execute(self):
        self.receiver.cook(self.dish)

class mainFoodCommand(foodCommand):
    pass
class coolDishCommand(foodCommand):
    pass
class hotDishCommand(foodCommand):
    pass

Command类是个比较通过的类,foodCommand类是本例中涉及的类,相比于Command类进行了一定的改造。由于后台系统中的执行函数都是cook,因而在foodCommand类中直接将execute接口实现,如果后台系统执行函数不同,需要在三个子命令系统中实现execute接口。这样,后台三个命令类就可以直接继承,不用进行修改了。(这里子系统没有变动,可以将三个子系统的命令废弃不用,直接用foodCommand吗?当然可以,各有利蔽。请读者结合自身开发经验,进行思考相对于自己业务场景的使用,哪种方式更好。)
为使场景业务精简一些,我们再加一个菜单类来辅助业务,菜单类在本例中直接写死。

class menuAll:
    menu_map=dict()
    def loadMenu(self):#加载菜单,这里直接写死
        self.menu_map["hot"] = ["Yu-Shiang Shredded Pork", "Sauteed Tofu, Home Style", "Sauteed Snow Peas"]
        self.menu_map["cool"] = ["Cucumber", "Preserved egg"]
        self.menu_map["main"] = ["Rice", "Pie"]
    def isHot(self,dish):
        if dish in self.menu_map["hot"]:
            return True
        return False
    def isCool(self,dish):
        if dish in self.menu_map["cool"]:
            return True
        return False
    def isMain(self,dish):
        if dish in self.menu_map["main"]:
            return True
        return False

业务场景如下:

if  __name__=="__main__":
    dish_list=["Yu-Shiang Shredded Pork","Sauteed Tofu, Home Style","Cucumber","Rice"]#顾客点的菜
    waiter_sys=waiterSys()
    main_food_sys=mainFoodSys()
    cool_dish_sys=coolDishSys()
    hot_dish_sys=hotDishSys()
    menu=menuAll()
    menu.loadMenu()
    for dish in dish_list:
        if menu.isCool(dish):
            cmd=coolDishCommand(cool_dish_sys,dish)
        elif menu.isHot(dish):
            cmd=hotDishCommand(hot_dish_sys,dish)
        elif menu.isMain(dish):
            cmd=mainFoodCommand(main_food_sys,dish)
        else:
            continue
        waiter_sys.setOrder(cmd)
    waiter_sys.notify()

打印如下:
WAITER:Add dish
WAITER:Add dish
WAITER:Add dish
WAITER:Add dish
WAITER:Nofify…
HOTDISH:Cook Yu-Shiang Shredded Pork
HOTDISH:Cook Sauteed Tofu, Home Style
COOLDISH:Cook Cucumber
MAINFOOD:Cook Rice

二、命令模式

命令模式的定义为:将一个请求封装成一个对象,从而可以使用不同的请求将客户端参数化,对请求排队或者记录请求日志,可以提供命令的撤销和恢复功能。命令模式中通常涉及三类对象的抽象:Receiver,Command,Invoker(本例中的waiterSys)。
《14、Python与设计模式--命令模式》
只有一个Invoker的命令模式也可以抽象成一个类似的“星形网络”,但与之前介绍的中介者模式不同,单纯的命令模式更像是一个辐射状的结构,由Invoker直接对Receiver传递命令,而一般不反向传递,中介者模式“星形网络”的中心,是个协调者,抽象结节间的信息流全部或者部分是双向的。
另外,命令模式的定义中提到了“撤销和恢复功能”,也给了各位开发人员一个命令模式使用过程中的建议:各个Receiver中可以设计一个回滚接口,支持命令的“撤销”。

三、命令模式的优点和应用场景

优点:
1、低耦合:调用者和接收者之间没有什么直接关系,二者通过命令中的execute接口联系;
2、扩展性好:新命令很容易加入,也很容易拼出“组合命令”。
应用场景:
1、触发-反馈机制的系统,都可以使用命令模式思想。如基于管道结构的命令系统(如SHELL),可以直接套用命令模式;此外,GUI系统中的操作反馈(如点击、键入等),也可以使用命令模式思想。

四、命令模式的缺点

1、如果业务场景中命令比较多,那么对应命令类和命令对象的数量也会增加,这样系统会膨胀得很大。

    原文作者:python设计模式
    原文地址: https://yq.aliyun.com/articles/71070
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