05_模板方法模式

Posted 2020-10-23 africancu

一、模板方法模式（Template Method Pattern）的定义

    Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm‘s structure.

    中文意思是：定义操作中的算法框架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重新定义该算法的某些特定步骤。

    模板方法模式的通用类图如下：

　　

 模板方法非常简单，仅仅使用Java的继承机制，但是它是一个应用非常广泛的模式。其中，AbstractClass叫做抽象模板，它的方法分为两类：

• 基本方法：由子类实现的方法，并且在模板方法中被调用
• 模板方法：可以有一个或者多个，一般是一个具体的方法，也就是一个框架，实现对基本方法的调度，完成固定的逻辑。

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    注意：为了防止恶意的操作，一般模板方法都加上了final关键字，不允许被修改。

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　　在类图中还有一个角色：具体模板。ConcreteClass1和ConcreteClass2属于具体模板，实现父类所定义的一个或者多个抽象方法，也就是父类中定义的基本方法在子类中得以实现。

 

 抽象模板类

public abstract class AbstractClass {
    //基本方法
    protected abstract void doSomething();
    protected abstract void doAnything();
    //模板方法
    public void templateMethod(){
        this.doSomething();
        this.doAnything();
    }
}

　　抽象模板中的基本方法尽量设计为protected类型，符合迪米特法则，不需要暴露的属性或者方法尽量不要设置为protected类型。实现类若非必要，尽量不要扩大父类中的访问权限。

 

具体模板类

public class ConcreteClass1 extends AbstractClass {
    @Override
    protected void doSomething() {
        //业务逻辑处理
    }
    @Override
    protected void doAnything() {
        //业务逻辑处理
    }
}

public class ConcreteClass2 extends AbstractClass {
    @Override
    protected void doSomething() {
        //业务逻辑处理
    }
    @Override
    protected void doAnything() {
        //业务逻辑处理
    }
}

场景类如下：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass class1 = new ConcreteClass1();
        AbstractClass class2 = new ConcreteClass2();
        class1.templateMethod();
        class2.templateMethod();
    }
}

 

二、模板方法的应用

• 封装不变部分，扩展可变部分

    　　把认为是不变部分的算法封装到父类实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。

• 提取公共部分代码，便于维护

    　　把公共代码都封装在父类的模板方法中

• 行为由父类控制，子类实现

   　　 基本方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展的方式增加相应的功能，符合开闭原则。   

 

三、模板方法模式的使用场景

• 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。
• 重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。
• 重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然后通过钩子函数约束其行为。