聊聊模板方法模式?
前言
1、引入
说到模板方法模式,它可能是一个让我们深入骨髓而又不自知的模式了,因为它在我们开发过程中经常遇到,并且也非常简单。只不过,很多时候我们并不知道它就是模板方法模式而已。不负责任的说,当我们用到override关键字重写父类方法的时候,十有八九就跟模板方法模式有关。
当然生活中也不少这种,例如,去银行办理业务一般要经过以下4个流程:取号、排队、办理具体业务、对银行工作人员进行评分等,其中取号、排队和对银行工作人员进行评分的业务对每个客户是一样的,可以在父类中实现,但是办理具体业务确因人而异,它可能是存款、取款或者转账等,可以延迟到子类中实现
2、概述
模板方法模式定义了一个算法的步骤,并允许子类别为一个或多个步骤提供其实践方式。让子类别在不改变算法架构的情况下,重新定义算法中的某些步骤
3、角色结构
模板方法(Template Method)模式包含以下主要角色:
- 抽象类: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。
-
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;
-
基本方法:是实现算法各个步骤的方法,是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种:
- 抽象方法(Abstract Method): 一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。
- 具体方法(Concreate Method): 一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现,其子类可以进行覆盖也可以直接继承;
- 钩子方法(Hook Method): 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
一般钩子方法是用于判断的逻辑方法,这类方法名一般为isXxx,返回值类型为boolean类型。
-
- 具体子类:实现抽象类中所定义的抽象方法和
4、使用场景:
- 一些方法通用,却在每一个子类都重新写了这一方法。(即再向上抽取,提取公共代码)
- 控制子类别必须遵守的一些事项;
- 重构时,模板方法模式是一个经常使用到的模式,把相同的代码抽取到父类中,通过钩子函数约束其行为
为防恶意操作,一般模板方法都加上final关键字
案例
定义一个抽象类
public abstract class AbstractClass {
public final void takeNumber() {
System.out.println("取号码");
}
public final void queueUp() {
System.out.println("耐心排队");
}
// 办理具体业务,根据子类的需求来进行实现
public abstract void handleBusiness();
public final void score() {
System.out.println("给银行工作人员评分!!!");
}
}
AUser 和 BUser 来模拟不同的顾客
public class AUser extends AbstractClass{
@Override
public void handleBusiness() {
this.takeNumber();
this.queueUp();
System.out.println("你好,我想贷款2k,交个房租");
this.score();
}
}
public class BUser extends AbstractClass{
@Override
public void handleBusiness() {
this.takeNumber();
this.queueUp();
System.out.println("你好,我打算存2k,留着以后取媳妇!!!");
this.score();
}
}
客户端测试代码:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AbstractClass aUser = new AUser();
aUser.handleBusiness();
System.out.println("=====================");
AbstractClass bUser = new BUser();
bUser.handleBusiness();
}
}
取号码
耐心排队
你好,我想贷款2k,交个房租
给银行工作人员评分!!!
=====================
取号码
耐心排队
你好,我打算存2k,留着以后取媳妇!!!
给银行工作人员评分!!!
总结
优点
- 提高代码复用性,将相同部分的代码放到抽象的父类中,而将不同的代码放入不同的子类中
- 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
- 实现了反向控制:通过一个父类调用其子类的操作,通过对子类的具体实现扩展不同的行为,实现了反向控制,并符合“开闭原则”。
缺点
- 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;
- 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
- 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