Java设计模式——模板方法模式&Lambda重构

159 阅读4分钟

模板方法模式基本介绍

  模板方法模式(Template Method Pattern),又叫模板模式(Template Pattern),在一个抽象类公开定义了执行它的方法的模板。它的子类可以按需要重写方法实现,但调用将以抽象类中定义的方式。

  简单说,模板方法模式,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,使得子类可以不改变一个算法的结构,就可以重定义该算法的某些特定步骤,这种类型的设计模式属于行为型模式。

编写制作豆浆的程序,说明如下:

  • 制作豆浆的流程:选材—>添加配料—>浸泡—>放到豆浆机打碎
  • 通过添加不同的配料,可以制作出不同口味的豆浆
  • 选材、浸泡和放到豆浆机打碎这几个步骤对于制作每种口味的豆浆都是一样的
// 抽象类,表示豆浆	SoyaMilk.java
public abstract class SoyaMilk {
	// 模板方法:可以做成final,不让子类去覆盖
        // 模板方法:定义了算法的骨架,抽象方法需要子类去实现

	final void make() {
		select();
		addCondiment();
		soak();
		beat();
	}
	
	//选材料
	void select() { System.out.println("第一步:选择新鲜的豆子"); }
	//添加不同的配料:抽象方法,由子类具体实现
	abstract void addCondiment();
	//浸泡
	void soak() { System.out.println("第三步:豆子和配料开始浸泡3H"); }
	//榨汁
	void beat() { System.out.println("第四步:豆子和配料放入豆浆机榨汁"); }
}

// RedBeanSoyaMilk.java
public class ReadBeanSoyaMilk extends SoyaMilk {
	@Override
	void addCondiment() {
		System.out.println("第二步:加入上好的红豆");
	}
}

// PeanutSoyMilk.java
public class PeanutSoyaMilk extends SoyaMilk {
	@Override
	void addCondiment() {
		System.out.println("第二步:加入上好的花生");
	}
}

// Client.java
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("=======制作红豆豆浆=======");
		SoyaMilk redBeanSoyaMilk = new ReadBeanSoyaMilk();
		redBeanSoyaMilk.make();
		
		System.out.println("=======制作花生豆浆=======");
		SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();
		peanutSoyaMilk.make();
	}
}

注意事项和细节

  • 基本思想是:算法只存在于一个地方,也就是在父类中,容易修改。需要修改算法时,只要修改父类的模板方法或者已经实现的某些步骤,子类就会继承这些修改

  • 好处:

    • 实现了最大化代码复用。父类的模板方法和已实现的某些步骤会被子类继承而直接使用;
    • 既统一了算法,也提供了很大的灵活性。父类的模板方法确保了算法的结构保持不变,同时由子类提供部分步骤的实现
  • 该模式的不足之处:每一个不同的实现都需要一个子类实现,导致类的个数增加,使得系统更加庞大

  • 注意:一般模板方法都加上 final 关键字, 防止子类重写模板方法

  • 模板方法模式的钩子方法 这里不再介绍

使用抽象类,每个子类都要继承实现抽象方法,导致类的个数增加, 而抽象方法是模板方法中的一部分定制化的逻辑,可以将这段逻辑使用lambda函数式接口作为模板方法的参数,在调用模板方法的时候, 除了正常的参数,还需要这个代码逻辑作为参数一并传递过来

改造如下

// 抽象类,表示豆浆	SoyaMilk.java
public abstract class SoyaMilk {
	// 模板方法:可以做成final,不让子类去覆盖
        // 模板方法:定义了算法的骨架,抽象方法需要子类去实现

        final void make(HandlerAdd handle) {
            select();
            handle.addCondiment();
            soak();
            beat();
        }
	
	//选材料
	void select() { System.out.println("第一步:选择新鲜的豆子"); }
	//添加不同的配料:抽象方法,由子类具体实现
	abstract void addCondiment();
	//浸泡
	void soak() { System.out.println("第三步:豆子和配料开始浸泡3H"); }
	//榨汁
	void beat() { System.out.println("第四步:豆子和配料放入豆浆机榨汁"); }
}

@FunctionalInterface
public interface HandlerAdd {
    void addCondiment();
}

// Client.java
public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		System.out.println("=======制作红豆豆浆=======");
		SoyaMilk redBeanSoyaMilk = new ReadBeanSoyaMilk();
		redBeanSoyaMilk.make(()->{
                                        System.out.println("第二步:加入上好的红豆");
                                    });

		
		System.out.println("=======制作花生豆浆=======");
		SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();
		peanutSoyaMilk.make(()->{
                                        System.out.println("第二步:加入上好的花生");
                                    });
	}
}

推荐使用第二种方式,当必须要创建多个子类时选第一种;

本文参考文档:
Java设计模式——模板方法模式【Template Method Pattern】
新来了个同事,设计模式用的是真优雅呀!代码如诗