Padrão de Projeto Command em Java

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Veja neste artigo os principais conceitos e o funcionamento do Padrão de Projeto Command, além de exemplos de implementação prática utilizando a linguagem Java.

Introdução

Padrão de Projeto descreve uma solução geral reutilizável para um problema recorrente no desenvolvimento de sistemas de software orientados a objetos. Padrões de Projeto não são códigos prontos e sim modelos de como resolver o problema do qual se trata, que também pode ser usado em muitas situações diferentes.

A origem dos Padrões de Projetos surgiu no trabalho de um arquiteto chamado Christopher Alexander que escreveu dois livros de bastante sucesso onde ele exemplificava o uso e descrevia seu raciocínio para documentar os padrões para a arquitetura (como portas, janelas, etc). Um grupo de quatro profissionais baseou-se em Christopher Alexander e escreveram o livro "Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software" que continha um catálogo com 23 padrões de projetos (Design Patterns) orientados a software. A ideia dos autores do livro era documentar problemas recorrentes que aconteciam nos softwares.

Os Design Patterns são uma coleção de padrões de projeto de software que contém soluções para problemas conhecidos e recorrentes no desenvolvimento de software descrevendo uma solução comprovada para soluciona-los. Os Padrões de Projetos descritos pelos autores do livro Design Patterns são organizados em três famílias: Padrões de criação que são relacionados à criação de objetos, Padrões estruturais que tratam das associações entre classes e objetos e Padrões comportamentais que tratam das interações e divisões de responsabilidades entre as classes ou objetos.

Neste artigo será descrito o Padrão de Projeto Command na qual será mais detalhado nas seções subsequentes do artigo.

Funcionamento

O padrão Command nos diz como criar “objetos de comando” que encapsula uma solicitação para fazer algo em um objeto específico.

Basicamente todos os objetos de Comando implementam a mesma interface, que consiste em um único método normalmente chamado de execute(). Segue abaixo um exemplo desta implementação.

Listagem 1: Exemplo de implementação da interface do Padrão Command

public interface Command {

	public void execute();

}

O Padrão Command tem como definição encapsular uma solicitação como um objeto, o que lhe permite parametrizar outros objetos com diferentes solicitações, enfileirar ou registrar solicitações e implementar recursos de cancelamento de operações.

Analisando a definição do Padrão Command acima, observa-se que ele cita primeiramente o encapsulamento de uma solicitação, ou seja, o método execute() é o responsável por encapsular essa solicitação a um objeto real, mas isso somente ocorre quando invoca-se o método execute(). Externamente os objetos não sabem quais ações estão sendo executadas no receptor, eles apenas visualizam o método execute() que irá executar as suas solicitações. Quando a definição do padrão fala sobre a parametrização é como se pudéssemos setar diferentes objetos de comando no objeto, isso ficará mais claro quando estudarmos o exemplo de uma implementação nas próximas seções do artigo. A implementação de filas, criação de registros de ações ou o suporte a operações de “refazer” também são suportados pelo padrão Command.

O Diagrama de classe abaixo mostra mais detalhes sobre o funcionamento do padrão Command.

Diagrama de classe do Padrão Command

Figura 1: Diagrama de classe do Padrão Command

No diagrama de classe acima tem-se o Client que é quem cria um Comando concreto e quem define o receptor, mas devemos atentar para o fato de que o cliente nunca chama o receptor diretamente. O Invoker é quem contém um comando e a qualquer momento chamará o método execute() para que o comando faça alguma ação. A interface Command é padrão para todos os Comandos e define o método execute() que será implementado pelos comandos concretos. O ConcreteCommand tem uma ligação com o Receiver, pois o ConcreteCommand é quem chamará uma ou mais ações do Receiver. O ConcreteCommand será chamado pelo Invoker, mas é ele quem faz as chamadas ao Receiver para executar as ações, Invoker apenas vê o seu método execute(). Por fim, o Receiver é quem contém as ações necessárias para atender as solicitações.

Exemplo de Implementação

Segue abaixo um exemplo de implementação em Java utilizando o Padrão Command.

Listagem 2: Exemplo de implementação do Padrão Coomand

public class LightOnCommand implements Command { 

	Light light;

	public LightOnCommand(Light light) {
		this.light = light;
	}

	public void execute() {
		light.on();
	}
}

Acima temos uma simples implementação do padrão Command. Nesse exemplo nota-se a implementação da interface Command que define um método padrão que será sobrescrito pelo Comando e invocado pelo cliente. O método execute() nada mais faz do que simplesmente chamar o método on() no objeto receptor que é a luz que está sendo controlada. Também nota-se que o construtor recebe esse objeto receptor (Luz) que este comando deverá controlar. E se quiséssemos um comando que desligue a luz? Agora é a sua vez, tente implementar se baseando no comando acima que liga a luz.

Após a implementação do objeto de Comando podemos implementar o objeto de controle remoto que receberá um comando que após acionado fará as ações necessárias como ligar uma luz. Segue abaixo a implementação desse controle remoto.

Listagem 3: Exemplo de implementação Controle Remoto que invocará o Comando.

public class ControleRemoto { 

	Command slot;

	public ControleRemoto() {
	}

	public void setCommand(Command command) {
		slot = command;
	}

	public void botaoPressionado() {
		slot.execute();
	}

}

Podemos notar pela implementação acima (Invoker) que tem-se um atributo slot que armazenará o comando que irá controlar o dispositivo específico. Também tem-se o método setCommand() que serve para definir o comando que o slot irá “controlar“. Se o cliente quiser mudar o comportamento do botão ele poderá chamar esse método setando outro comando dentro. Salientamos que o cliente é quem vai criar o Receiver, o Command e seta-los no Invoker.

Conclusão

O Padrão Command desconecta o objeto que faz uma solicitação do objeto que sabe como atender a essa solicitação, sendo que o objeto que está no centro dessa desconexão é um objeto de comando que encapsula um receptor que possui uma determinada ação. Também viu-se que o Invocador chama um Comando através do método execute() que fará as a invocação das ações do Receptor.

Bibliografia

  • Eric Freeman, Elisabeth Robson, Bert Bates, Kathy Sierra. Head First Design Patterns. O'Reilly Media, 2004.
  • Gamma, E., Helm, R., Johnson, R., Vlissides, J. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software. Addison Wesley, 2010.

 
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