模板模式

小騎士
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模板模式

创建型和结构型的设计模式都写完了，接下来开始写行为型的设计模式 行为型的设计模式有11种：模板方法、策略、命令、职责链、状态、观察者、中介者、迭代器、访问者、备忘录、解释器

定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。
模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

结构

1）抽象类/抽象模板（Abstract Class）

抽象模板类，负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成。这些方法的定义如下。

① 模板方法：定义了算法的骨架，按某种顺序调用其包含的基本方法。

② 基本方法：是整个算法中的一个步骤，包含以下几种类型。

  • 抽象方法：在抽象类中声明，由具体子类实现。
  • 具体方法：在抽象类中已经实现，在具体子类中可以继承或重写它。
  • 钩子方法：在抽象类中已经实现，包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种。

2）具体子类/具体实现（Concrete Class）

具体实现类，实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的一个组成步骤。

演示

1、抽象父类

public abstract class ClothesFactory {
    public final void make() {
        this.purchase();
        this.processing();
        this.ship();
    }
    public abstract void purchase();
    public abstract void processing();
    public abstract void ship();
}

2、具体类

public class LiNing extends ClothesFactory{
    @Override
    public void purchase() {
        System.out.println("采购李宁牌衣服需要的面料！");
    }
    @Override
    public void processing() {
        System.out.println("将面料加工成李宁牌衣服！");
    }
    @Override
    public void ship() {
        System.out.println("将李宁牌衣服成品发货！");
    }
}
public class Erke extends ClothesFactory{
    @Override
    public void purchase() {
        System.out.println("采购鸿星尔克牌衣服需要的面料！");
    }
    @Override
    public void processing() {
        System.out.println("将面料加工成鸿星尔克牌衣服！");
    }
    @Override
    public void ship() {
        System.out.println("将鸿星尔克牌衣服成品发货！");
    }
}

3、客户端

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        ClothesFactory liNingFactory = new LiNing();
        liNingFactory.make();
        // 采购李宁牌衣服需要的面料！
        // 将面料加工成李宁牌衣服！
        // 将李宁牌衣服成品发货！
        ClothesFactory erkeFactory = new Erke();
        erkeFactory.make();
        // 采购鸿星尔克牌衣服需要的面料！
        // 将面料加工成鸿星尔克牌衣服！
        // 将鸿星尔克牌衣服成品发货！
    }
}

上面的代码简单演示了一下模板方法模式的实现，可以看到抽象类中定义了整个方法的执行顺序的方法make是加了关键字final的，这样就固定了整个流程的执行顺序，但是实现步骤是由具体实现类去实现的。

总结

优点

  1. 它封装了不变部分，扩展可变部分。它把认为是不变部分的算法封装到父类中实现，而把可变部分算法由子类继承实现，便于子类继续扩展。
  2. 它在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
  3. 部分方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展方式增加相应的功能，符合开闭原则。

缺点

  1. 对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，间接地增加了系统实现的复杂度。
  2. 父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，它提高了代码阅读的难度。
  3. 由于继承关系自身的缺点，如果父类添加新的抽象方法，则所有子类都要改一遍。
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