设计模式之模板方法模式

Posted 2020-10-03

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了设计模式之模板方法模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

《JAVA与模式》一书中开头是这样描述模板方法（Template Method）模式的：

　　模板方法模式是类的行为模式。准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法，从而对剩余的逻辑有不同的实现。这就是模板方法模式的用意。

我们使用冲泡咖啡和冲蜂蜜茶的例子:都是需要用沸水冲泡,然后倒进杯子内享受.当然具体操作是不同的,有些操作也是可选的.

这种情况的类图:

技术分享

模式中的角色

　　抽象类（AbstractClass）：实现了模板方法，定义了算法的骨架。此处是Comfort.

　　具体类（ConcreteClass)：实现抽象类中的抽象方法，已完成完整的算法。此处是Tea,Coffee.

对应的代码:

抽象类:

package test7;

public abstract class Comfort {
    /** 
     * 模板方法
     * 给出了逻辑的骨架，而逻辑的组成是一些相应的抽象操作，它们推迟到子类去实现.
     * 
     */  
    public final void create(){  
        //调用基本方法
        begin();
        hookMethod();
        end();
        fun();
    }
    /**
     * 基本方法的声明（由子类实现）
     */
    protected abstract void begin();
    /**
     * 基本方法的声明（由子类实现）
     */
    protected abstract void end();
    /**
     * 基本方法(空方法)
     * 钩子方法
     * 子类可以视情况来决定是否要覆盖它
     */
    protected void hookMethod(){};
    /**
     * 基本方法（已经实现）
     */
    private final void fun(){
        //业务相关的代码
    }
}

具体类:

package test7;

public class Coffee extends Comfort{
    //基本方法的实现
    @Override
    protected void begin() {
        System.out.println("Coffee begin");
        
    }
    //基本方法的实现
    @Override
    protected void end() {
        System.out.println("Coffee end");
    }

}

View Code

package test7;

public class Tea extends Comfort {
    //基本方法的实现
    @Override
    protected void begin() {
        System.out.println("TEA begin");
    }
    //基本方法的实现
    @Override
    protected void end() {
        System.out.println("Tea end");
    }
    /**
     * 钩子方法
     */
    @Override
    protected void hookMethod() {
        System.out.println("茶");
    }
}

客户端:

package test7;

public class Program {

    public static void main(String[] args) {
        // 声明抽象类
        Comfort c;
        //Coffee实例化
        c=new Coffee();
        c.create();
        System.out.println("-----------");
        
        //Tea实例化
        c=new Tea();
        c.create();    

    }

}

运行结果:

Coffee begin
Coffee end
-----------
TEA begin
茶
Tea end

模板方法模式是所有模式中最为常见的几个模式之一，是基于继承的代码复用的基本技术。

　　模板方法模式需要开发抽象类和具体子类的设计师之间的协作。一个负责给出一个算法的轮廓和骨架，另一些则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。代表这些具体逻辑步骤的方法称做基本方法(primitive method)；而将这些基本方法汇总起来的方法叫做模板方法(template method)，这个设计模式的名字就是从此而来。模板方法所代表的行为称为顶级行为，其逻辑称为顶级逻辑。

两个角色:

抽象模板(Abstract Template)角色有如下责任：

　　1.　定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。

　　2.　定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中，推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。

具体模板(Concrete Template)角色又如下责任：

　　1.　实现父类所定义的一个或多个抽象方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。

　　2.　　每一个抽象模板角色都可以有任意多个具体模板角色与之对应，而每一个具体模板角色都可以给出这些抽象方法（也就是顶级逻辑的组成步骤）的不同实现，从而使得顶级逻辑的实现各不相同。

模板模式的关键是：子类可以置换掉父类的可变部分，但是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。