设计模式一模板方法模式

Posted 2022-12-06 月牙儿June

前言

面向对象的三大特点：封装(对象隐藏了数据与具体实现细节)、继承、多态。

设计模式的目的是“重用”，避免重复造轮子。

模式的定义：某一上下文环境中的一类问题 “常用/通用”的解决方法。

每个模式的四个基本要素：模式名称、问题、方法、效果。四个基本要素全面描述了特定的上下文中，相关的类、对象如何协作解决问题。

一、第一个模式——模板方法模式Template Method

1.DRY原则（Don't repeat yourself）

软件开发过程中，时刻发生着变化，如需求变换、技术变换等。 如果我们编写重复的代码，会带来很多问题：

• 在重复的代码中进行相同的修改；
• 开发成本增加，新问题和就问题可能非常相近，只有一些小细节不相同，重复的代码导致无法实现代码的重用，增大工作量；
• 不利于测试；
• 不利于阅读与维护。

2.使用继承 例如，要实现春节期间购票、回家、庆祝的类，而回家方式各有不同，包括汽车、火车、飞机。如果为乘汽车、火车、飞机的人分别定义类实现购票、回家、庆祝的功能，就会造成重复，因为这三类中只有回家方法不同，而购票、庆祝这两个方法是相同的。我们何不抽象出一个父类，将相同的逻辑写在父类里。可以在父类中定义购票、庆祝这两个方法，以实现不变的部分；子类根据需要实现各自不同的 travel( ) 方法。

package jyy.DesignPattern.template;

//定义一个抽象类作为父类，其中包括一个抽象方法travel(),剩下的两个方法为final类型的方法
public abstract class HappyPeople 
	public void celebrateSpringFestival()
		//确保以下三个函数的执行顺序
		subscribeTicket();
		travel();
		celebrate();
	
	protected final void subscribeTicket()
		//......函数方法的具体内容
	
	protected abstract void travel();//抽象函数，等待子类继承这个父类是重写其具体实现，在这里无需定义具体实现
	
	protected final void celebrate()
		//.......函数方法的具体内容
	

package jyy.DesignPattern.template;

public class PassengerByAir extends HappyPeople
	@Override
	protected void travel()
		//实现travel()的具体方法
		System.out.println("Traveling by Air");
	

父类中的方法celebrateSpringFestival()方法是一个模板方法/框架方法，把过年回家分为三步，其中方法travel()是抽象部分，用于方便子类实现不同的功能逻辑。
3.模板方法模式 定义在一个操作中的一个算法框架，把一些步骤推迟到子类中实现。使得子类不需要改变算法结构而重新定义 特定 的算法步骤。 模板方法有如下功能：

• 能够解决冗余问题。上面例子中，避免了重复实现购票、庆祝两个方法
• 易于扩展。如有人坐船回家，直接继承父类并重写travel方法即可
• 父类提供了算法框架，控制方法执行流程，而子类不能改变算法流程。
• 父类可以将重要的、不允许改变的方法屏蔽掉，不让子类重写(override)。可以将这些方法声明为final或者private

4.引入回调（callback）
定义：一段可执行逻辑的引用，我们把该引用传递到另外一段逻辑里提供适时调用。 目的：避免类的泛滥。 例如：在对数据库的查询操作都是相同的（得到数据库连接Connection对象，创建Statement实例，执行查询语句，返回查询结果并处理异常），只是对 查询结果的处理上不同。但是如果抽象出处理查询结果的方法供子类延迟实现的话，由于各种各样的查询太多，导致我们需要创建很多子类去处理这些查询结果。引起子类的泛滥。因此要用回调来解决此类问题。
代码片段如下：

package jyy.DesignPattern.template;

import java.sql.*;

/**
 *定义SimpleJdbcQueryTemplate类为模板方法类
 *ResultSetHandler为回调接口 
 */
public class SimpleJdbcQueryTemplate 
	public <T> T query(String queryString,ResultSetHandler<T> rsHandler)
		//define variables...
		try
			Connection connection =  getCollection();//获得数据库连接
			statement=connection.prepareStatement(queryString)//创建PrepareStatement实例
			ResultSet rs=statement.executeQuery();执行查询并返回结果
			return rsHandler.handle(rs);//调用回调rsHandlerde handle(ResultSet rs) 方法来处理查询结果并返回
		catch (SQLException ex)
			//.....
		finally
			//
		
	

ResultSetHandler接口：

import java.sql.ResultSet;

public interface ResultSetHandler<T> //这里使用泛型，这样就没必要每次都写强制类型转换语句了。泛型是在运行时动态得到对象类型的一种能力。
	public T handle(ResultSet rs);

执行具体查询时，实现接口，通过query（）回调接口。

boolean called=new SimpleJdbcQueryTemplate().query("select * from db" , new ResultSetHandler<Boolean>()
	public Boolean handle(ResultSet rs)
		//logical to resolve query result...
		//return ....
	
);