每日设计模式 模板方法模式

110 阅读3分钟

每日设计模式-模板方法模式

1、什么是模板方法模式

1、1 定义

​ 定义一个操作中的算法架构,而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以在不改变一个算法的结构下,即可重定义算法的某些特定步骤

1、2 类图

1564334051748

  • 其中AbstractClass叫做抽象模板,方法分为两类
    • 基本方法:基本操作,是由子类实现的方法,并且在模板方法中调用
    • 模板方法:可以有一个或者是几个,一个是一个具体的方法,也就是一个框架,实现对基本方法的调度,实现一个固有的逻辑。
1、3 应用
  • 优点

    • 封装不变部分,拓展可变部分:把认为是不变的部分封装到父类实现,而可变的部分则可以通过继承来拓展实现。
    • 提取公共的代码,便于维护
    • 行为由父类控制,子类实现:基本方法是子类实现的,因此子类可以通过扩展的方式来增加相应的功能,符合开闭原则。
  • 缺点

    • 按照设计习惯,抽象类负责声明最抽象、最一般的事务属性和方法,实现类完成具体的事物属性和方法,但是模板方法模式却颠倒了,抽象类定义了部分抽象方法,由子类实现,子类的执行的结果影响了父类的结果,也就是子类对父类产生了影响。增加代码的阅读难度。
  • 使用场景:

    • 多个子类有共有的方法,并且逻辑基本相同
    • 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,然后通过钩子函数来约束其行为
  • 注意

    • 模板方法中的基本方法要尽量设计为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。
    • 为了防止恶意操作,一般模板方法都加上final关键字,不允许被覆写。
  • 代码

    //抽象模板
    public abstract class HammerModel {
    
        /**
         * 启动
         */
        protected abstract void start();
    
        /**
         * 制动
         */
        protected abstract void stop();
    
        /**
         * 鸣笛
         */
        protected abstract void alarm();
    
        /**
         * 引擎
         */
        protected abstract void engineBoom();
    
        /**
         * 模板方法
         */
        final public void run(){
            this.start();
            this.engineBoom();
            if(this.isAlarm()){
                this.alarm();
            }
            this.stop();
        }
    
        /**
         * 钩子方法,默认喇叭是响的
         * @return
         */
        protected boolean isAlarm(){
            return true;
        }
    }
    //实现类1
    public class Hammer1Model extends HammerModel{
        @Override
        protected void start() {
            System.out.println("Hammer1 start");
        }
    
        @Override
        protected void stop() {
            System.out.println("Hammer1 stop");
        }
    
        @Override
        protected void alarm() {
            System.out.println("Hammer1 alarm");
        }
    
        @Override
        protected void engineBoom() {
            System.out.println("Hammer1 engineBoom");
        }
    
        @Override
        protected boolean isAlarm() {
            return false;
        }
    }
    //实现类2
    public class Hammer2Model extends HammerModel{
        @Override
        protected void start() {
            System.out.println("Hammer2 start");
        }
    
        @Override
        protected void stop() {
            System.out.println("Hammer2 stop");
        }
    
        @Override
        protected void alarm() {
            System.out.println("Hammer2 alarm");
        }
    
        @Override
        protected void engineBoom() {
            System.out.println("Hammer2 engineBoom");
        }
    }
    //测试类
    public class TempateTest {
    
        public static void main(String[] args) {
            Hammer1Model hammer1Model = new Hammer1Model();
            hammer1Model.run();
            Hammer2Model hammer2Model = new Hammer2Model();
            hammer2Model.run();
        }
    }
    //输出结果
    Hammer1 start
    Hammer1 engineBoom
    Hammer1 stop
    Hammer2 start
    Hammer2 engineBoom
    Hammer2 alarm
    Hammer2 stop
    
  • 结语:一个非常简单的设计模式,在日常开发中也会很常见的使用到。