设计模式入门-模板模式

Posted 2022-11-28 享叔

一.概念理解

1.什么是模板模式？

模板模式又叫模板方法模式，在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情冴下，重新定义算法中的某些步骤。

2.模板方法的类结构？

图

模板方法模式包含抽象类和具体实现类两个角色：

(1) AbstractClass（抽象类）：在抽象类中定义了一系列基本操作，这些基本操作可以是具体的，也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在其子类中可以重定义或实现这些步骤。同时，在抽象类中实现了一个模板方法，用于定义一个算法的框架，模板方法不仅可以调用在抽象类中实现的基本方法，也可以调用在抽象类的子类中实现的基本方法，还可以调用其他对象中的方法。
(2) ConcreteClass（具体子类）：它是抽象类的子类，用于实现在父类中声明的抽象基本操作以完成子类特定算法的步骤，也可以覆盖在父类中已经实现的具体基本操作。

3.模板方法的模式实现？

图

在实现模板方法模式时，开发抽象类的软件设计师和开发具体子类的软件设计师之间可以进行协作。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和框架，另一些设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。实现这些具体逻辑步骤的方法即为基本方法，而将这些基本方法汇总起来的方法即为模板方法。

1. 模板方法

一个模板方法是定义在抽象类中的、把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法。这个模板方法定义在抽象类中，并由子类不加以修改地完全继承下来。模板方法使的子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。将主要的方法定义为final，防止子类修改算法骨架，将子类必须实现的方法定义为abstract。而普通的方法（无final或abstract修饰）则称之为钩子。

2. 基本方法

基本方法是实现算法各个步骤的方法，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种：抽象方法(Abstract Method)、具体方法(Concrete Method)和钩子方法(Hook Method)。

(1) 抽象方法：一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。

(2) 具体方法：一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现，其子类可以进行覆盖也可以直接继承。

(3) 钩子方法：一个钩子方法由一个抽象类或具体类声明并实现，而其子类可能会加以扩展。通常在父类中给出的实现是一个空实现，并以该空实现作为方法的默认实现，当然钩子方法也可以提供一个非空的默认实现。

钩子作用：
1)作为可选内容，子类可以重写或者置之不理
2)让子类有机会对模板方法中即将发生的或者已经发生的步骤做出反应
3)作为控制条件，使得子类可以影响到抽象类中的算法流程
优点：
1)模板方法模式在一个类中形式化地定义算法，而由它的子类实现细节的处理。
2)模板方法是一种代码复用的基本技术。它们在类库中尤为重要，它们提取了类库中的公共行为。
3)模板方法模式导致一种反向的控制结构，这种结构有时被称为“好莱坞法则” ，即“别找我们，,我们找你”通过一个父类调用其子类的操作(而不是相反的子类调用父类)，通过对子类的扩展增加新的行为，符合“开闭原则”
缺点：
每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，但是更加符合“单一职责原则”，使得类的内聚性得以提高。

二.代码示演

1.定义抽象父类

public abstract class AbstractClass 
    // 抽象行为，等待子类实现
    public abstract void PrimitiveOperation1();
    public abstract void PrimitiveOperation2();
    public void Operation()
    	System.out.println("我是钩子方法-->Operation()");
    ;
    
    // 模板方法，给出了逻辑的骨架，等待子类去实现。
    public void TemplateMethod()
    
        PrimitiveOperation1();
        PrimitiveOperation2();
        System.out.println("模板方法实现完成");
    

2.实现抽象父类

public class ConcreteClassA extends AbstractClass

	@Override
	public void PrimitiveOperation1() 
		System.out.println("ConcreteClassA--->PrimitiveOperation1()");
	

	@Override
	public void PrimitiveOperation2() 
		System.out.println("ConcreteClassA--->PrimitiveOperation2()");
	

public class ConcreteClassB extends AbstractClass

	@Override
	public void PrimitiveOperation1() 
		System.out.println("ConcreteClassB--->PrimitiveOperation1()");		
	

	@Override
	public void PrimitiveOperation2() 
		System.out.println("ConcreteClassB--->PrimitiveOperation2()");			
	

3.客户端调用

public class TemplateMain 

	public static void main(String[] args) 
		AbstractClass abstractClass;
		abstractClass =new ConcreteClassA();
		abstractClass.TemplateMethod();
		abstractClass.Operation();
		System.out.println("------------------------");
		abstractClass =new ConcreteClassB();
		abstractClass.TemplateMethod();
		abstractClass.Operation();
	

运行结果

图

Reference:

1.http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/8299794

2.http://blog.csdn.net/lansuiyun/article/details/11897921