Команда (шаблон проектування)

Команда (англ. Command) — шаблон проектування, відноситься до класу шаблонів поведінки. Також відомий як Дія (англ. Action), Транзакція (англ. Transaction).

Призначення

Інкапсулює запит у формі об'єкта, дозволяючи тим самим задавати параметри клієнтів для обробки відповідних запитів, ставити запити у чергу або протоколювати їх, а також підтримувати скасовування операцій.

Застосовність

Слід використовувати шаблон Команда коли:

• треба параметризувати об'єкти дією. У процедурній мові таку параметризацію можна виразити за допомогою функції зворотнього виклику, тобто такою функцією, яка реєструється, щоби бути викликаною пізніше. Команди є об'єктно-орієнтованою альтернативою функціям зворотньогоо виклику;
• визначати, ставити у чергу та виконувати запити у різний час. Термін життя об'єкта Команда не обов'язково залежить від терміну життя початкового запиту. Якщо отримувача вдається реалізувати таким чином, щоб він не залежав від адресного простору, то об'єкт-команду можна передати іншому процесу, який займеться його виконанням;
• потрібна підтримка скасовування операцій. Операція Execute об'єкта Команда може зберегти стан, що необхідний для скасування дій, виконаних Командою. У цьому разі у інтерфейсі класу Command повинна бути додаткова операція Unexecute, котра скасовує дії, виконанні попереднім викликом операції Execute. Виконані команди зберігаються у списку історії. Для реалізації довільної кількості рівней скасування та повтору команд треба обходити цей список відповідно в зворотньому та прямому напрямках, викликаючи під час відвідування кожного елементу операцію Unexecute або Execute;
• підтримати протоколювання змін, щоб їх можна було виконати повторно після аварійної зупинки системи. Доповнивши інтерфейс класу Command операціями зберігання та завантаження, можна вести протокол змін у внутрішній пам'яті. Для відновлення після збою треба буде завантажити збереженні команди з диску та повторно виконати їх за допомогою операції Execute;
• треба структурувати систему на основі високорівневих операцій, що побудовані з примітивних. Така структура є типовою для інформаційних систем, що підтримують транзакції. Транзакція інкапсулює множину змін даних. Шаблон Команда дозволяє моделювати транзакції. В усіх команд є спільний інтерфейс, що надає можливість працювати однаково з будь-якими транзакціями. За допомогою цього шаблону можна легко додавати у систему нові види транзакцій.

Структура

UML діаграма, що описує структуру шаблону проектування Команда

• Command — команда:
  • оголошує інтерфейс для виконання операції;
• ConcreteCommand — конкретна команда:
  • визначає зв'язок між об'єктом-отримувачем Receiver та дією;
  • реалізує операцію Execute шляхом виклику відповідних операцій об'єкта Receiver;
• Client — клієнт:
  • створює об'єкт класу ConcreteCommand та встановлює його отримувача;
• Invoker — викликач:
  • звертається до команди щоб та виконала запит;
• Receiver — отримувач:
  • має у своєму розпорядженні усю інформацію про способи виконання операцій, необхідних для задоволення запиту. У ролі отримувача може виступати будь-який клас.

Відносини

UML діаграма, що описує взаємовідносини поміж об'єктів шаблону проектування Команда

• клієнт створює об'єкт ConcreteCommand та встановлює для нього отримувача;
• викликач Invoker зберігає об'єкт ConcreteCommand;
• викликач надсилає запит, викликаючи операцію команди Execute. Якщо підтримується скасування виконаних дій, то ConcreteCommand перед викликом Execute зберігає інформацію про стан, достатню для виконання скасування;
• об'єкт ConcreteCommand викликає операції отримувача для виконання запиту

На діаграмі видно, як Command розриває зв'язок між викликачем та отримувачем (а також запитом, що повинен бути виконаний останнім).

Джерела

• Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software

Література

Алан Шаллоуей, Джеймс Р. Тротт Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию = Design Patterns Explained: A New Perspective on Object-Oriented Design. — М.: «Вильямс», 2002. — 288 с. — ISBN 0-201-71594-5