详解Javascript实践中的命令模式

定义

Encapsulate a request as an object, thereby letting you parameterize other objects with different requests, queue or log requests,and support undoable operations.“

「命令模式」将「请求」封装成对象，以便使用不同的请求、队列或者日志来参数化其他对象，同时支持可撤消的操作。

这里的「请求」的定义，并不是我们前端常说的「Ajax 请求」，而是一个「动作请求」，也就是发起一个行为。例如，通过遥控器关闭电视，这里的「关闭」就是一个请求。在命令模式中，我们将请求抽象成一个命令，这个命令是可复用的，它只关心它的接受者（电视）；而对于动作的发起者（遥控器）来说，它只关心它所支持的命令有哪些，而不关心这些命令具体是做什么的。

结构

命令模式的类图如下：

在该类图中，我们看到五个角色：

• Client - 创建 Concrete Command 与 Receiver（应用层）。
• Invoker - 命令的发出者，通常会持有命令对象，可以持有很多的命令对象。
• Receiver - 命令接收者，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。
• Command - 命令接口。
• ConcreteCommand - 命令接口的实现。

Reciver 与 Invoker 没有耦合，当需要拓展功能时，通过新增 Command，因此命令模式符合开闭原则。

实例

自定义快捷键

自定义快捷键是一个编辑器的最基本功能。通过命令模式，我们可以写出一个将键位与键位逻辑解耦的结构。

interface Command {
    exec():void
}

type Keymap = { [key:string]: Command }
class Hotkey {
    keymap: Keymap = {}

    constructor(keymap: Keymap) {
        this.keymap = keymap
    }

    call(e: KeyboardEvent) {
        const prefix = e.ctrlKey ? 'ctrl+' : ''
        const key = prefix + e.key
        this.dispatch(key)
    }

    dispatch(key: string) {
        this.keymap[key].exec()
    }
}

class CopyCommand implements Command {
    constructor(clipboard: any) {}
    exec() {}
}

class CutCommand implements Command {
    constructor(clipboard: any) {}
    exec() {}
}

class PasteCommand implements Command {
    constructor(clipboard: any) {}
    exec() {}
}

const clipboard = { data: '' }
const keymap = {
    'ctrl+x': new CutCommand(clipboard),
    'ctrl+c': new CopyCommand(clipboard),
    'ctrl+v': new PasteCommand(clipboard)
}
const hotkey = new Hotkey(keymap)

document.onkeydown = (e) => {
    hotkey.call(e)
}

在本例中，hotkey是 Invoker，clipboard是 Receiver。当我们需要修改已有的 keymap 时，只需要新增或替换已有的key或Command即可。

是不是觉得这个写法似曾相识？没错Redux 也是应用了命令模式，Store 相当于 Receiver，Action 相当于 Command，Dispatch 相当于 Invoker。

撤销与重做

基于命令模式，我们可以很容易拓展，使它支持撤销与重做。

interface IPerson {
    moveTo(x: number, y: number): void
}

class Person implements Person {
    x = 0
    y = 0

    moveTo(x: number, y: number) {
        this.x = x
        this.y = y
    }
}

interface Command {
    exec(): void
    undo(): void
}

class MoveCommand implements Command {
    prevX = 0
    prevY = 0

    person: Person

    constructor(person: Person) {
        this.person = person
    }

    exec() {
        this.prevX = this.person.x
        this.prevY = this.person.y
        this.person.moveTo(this.prevX++, this.prevY++)
    }

    undo() {
        this.person.moveTo(this.prevX, this.prevY)
    }
}


const ezio = new Person()
const moveCommand = new MoveCommand(ezio)
moveCommand.exec()
console.log(ezio.x, ezio.y)
moveCommand.undo()
console.log(ezio.x, ezio.y)

录制与回放

想想我们在游戏中的录制与回放功能，如果将角色的每个动作都作为一个命令的话，那么在录制时就能够得到一连串的命令队列。

class Control {
    commands: Command[] = []
    
    exec(command) {
        this.commands.push(command)
        command.exec(this.person)
    }
}

const ezio = new Person()
const control = new Control()
control.exec(new MoveCommand(ezio))
control.exec(new MoveCommand(ezio))

console.log(control.commands)

当我们有了命令队列，我们又能够很容易得进行多次的撤销和重做，实现一个命令的历史记录。只需要移动当前命令队列的指针即可。

class CommandHistory {
    commands: Command[] = []
    
    index = 0
    
    get currentCommand() {
        return this.commands[index]
    }
    
    constructor(commands: Command[]) {
        this.commands = commands
    }
    
    redo() {
        this.index++
        this.currentCommand.exec()
    }
    
    undo() {
        this.currentCommand.undo()
        this.index--
    }
}

同时，如果我们将命令序列化成一个对象，它便可以用于保存与传递。这样我们将它发送到远程计算机，就能实现远程控制ezio移动的功能。

[{
    type: 'move',
    x: 1,
    y: 1,
}, {
    type: 'move',
    x: 2,
    y: 2,
}]

宏命令

对Command进行一些简单的处理就能够将已有的命令组合起来执行，将其变成一个宏命令。

class BatchedCommand implements Command {
    commands = []
    
    constructor(commands) {
        this.commands = commands
    }
    
    exec() {
        this.commands.forEach(command => command.exec())
    }
}

const batchedMoveCommand = new BatchedCommand([
    new MoveCommand(ezio),
    new SitCommand(ezio),
])

batchedMoveCommand.exec()

总结

通过以上几个例子，我们可以看出命令模式有一下几个特点：

• 低耦合，彻底消除了接受者与调用者之间的耦合。
• 易拓展，只需要增加新的命令便可拓展出新功能。
• 支持序列化，易于实现保存与传递。
• 容易导致 Command 类庞大。

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