Java通俗易懂系列設計模式之模板模式

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實(shí)際開(kāi)發(fā)中常常會(huì )遇到，代碼骨架類(lèi)似甚至相同，只是具體的實(shí)現不一樣的場(chǎng)景。例如：流程都有開(kāi)啟、編輯、駁回、結束。每個(gè)流程都包含這幾個(gè)步驟，不同的是不同的流程實(shí)例它們的內容不一樣。共享單車(chē)都是先開(kāi)鎖、騎行、上鎖、付款。這些大的步驟固定，不同的是每個(gè)實(shí)例的具體實(shí)現細節不一樣。這些類(lèi)似的業(yè)務(wù)我們都可以使用模板模式實(shí)現。為什么要使用模板模式以及如何使用呢？

介紹

定義：在模板模式（Template Pattern）中，一個(gè)抽象類(lèi)公開(kāi)定義了執行它的方法的方式/模板。它的子類(lèi)可以按需要重寫(xiě)方法實(shí)現，但調用將以抽象類(lèi)中定義的方式進(jìn)行。這種類(lèi)型的設計模式屬于行為型模式。

意圖：定義一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類(lèi)中。模板方法使得子類(lèi)可以不改變一個(gè)算法的結構即可重定義該算法的某些特定步驟

• 主要解決：一些方法通用，卻在每一個(gè)子類(lèi)都重新寫(xiě)了這一方法。
• 何時(shí)使用：有一些通用的方法。
• 如何解決：將這些通用算法抽象出來(lái)。
• 關(guān)鍵代碼：在抽象類(lèi)實(shí)現，其他步驟在子類(lèi)實(shí)現。

實(shí)現

我們以生活中買(mǎi)菜做飯的例子來(lái)寫(xiě)個(gè)Demo，燒飯一般都是買(mǎi)菜、洗菜、烹飪、裝盤(pán)四大過(guò)程。中國自古有八大菜系，制作方式肯定都避不開(kāi)這四個(gè)過(guò)程。那在模板模式中如何實(shí)現呢？
創(chuàng )建一個(gè)抽象類(lèi)，它的模板方法被設置為 final。為防止惡意操作，一般模板方法都加上 final 關(guān)鍵詞。

public abstract class AbstractCookingService {
    //買(mǎi)菜
    protected abstract void shopping();
    //清洗
    protected abstract void wash();
    //烹飪
    protected abstract void cooking();
    //裝盤(pán)
    protected abstract void dishedUp();

    public final void process() {
        shopping();
        wash();
        cooking();
        dishedUp();
    }
}

創(chuàng )建實(shí)現了上述抽象類(lèi)的子類(lèi)。
// 徽菜烹飪

/**
 * 徽菜制作大廚
 */
public class HuiCaiChef extends AbstractCookingService {

    @Override
    protected void shopping() {
        System.out.println("買(mǎi)菜：新鮮魚(yú)一條，紅辣椒五兩");
    }

    @Override
    protected void wash() {
        System.out.println("清洗：紅椒洗凈切片，魚(yú)頭半分");
    }

    @Override
    protected void cooking() {
        System.out.println("烹飪：魚(yú)頭水蒸，辣椒過(guò)油");
    }

    @Override
    protected void dishedUp() {
        System.out.println("裝盤(pán)：用長(cháng)形盤(pán)子裝盛");
    }
}

// 川菜烹制

/**
 * 川菜制作大廚
 */
public class HuiCaiChef extends AbstractCookingService {

    @Override
    protected void shopping() {
        System.out.println("買(mǎi)菜：黑豬肉一斤，蒜頭5個(gè)");
    }

    @Override
    protected void wash() {
        System.out.println("清洗：豬肉洗凈，蒜頭去皮");
    }

    @Override
    protected void cooking() {
        System.out.println("烹飪：大火翻炒，慢火悶油");
    }

    @Override
    protected void dishedUp() {
        System.out.println("裝盤(pán)：深碗盛起，熱油澆拌");
    }
}

使用 TemplatePatternDemo 類(lèi)執行模板方法 process() 來(lái)演示烹飪的定義方式。

public class TemplatePatternDemo {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("----------川菜制作------------");
        AbstractCookingService chuanCaiService = new ChuanCaiChef();
        chuanCaiService.process();
        System.out.println("-----------徽菜制作-----------");
        AbstractCookingService huiCaiService = new HuiCaiChef();
        huiCaiService.process();
    }
}

執行程序，輸出結果：

----------川菜制作------------

買(mǎi)菜：新鮮魚(yú)一條，紅辣椒五兩

清洗：紅椒洗凈切片，魚(yú)頭半分

烹飪：魚(yú)頭水蒸，辣椒過(guò)油

裝盤(pán)：用長(cháng)形盤(pán)子裝盛

-----------徽菜制作-----------

買(mǎi)菜：黑豬肉一斤，蒜頭5個(gè)

清洗：豬肉洗凈，蒜頭去皮

烹飪：大火翻炒，慢火悶油

從以上實(shí)例可以看出，其實(shí)模板模式也沒(méi)什么高深莫測的，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是三大步驟：

1. 創(chuàng )建一個(gè)抽象類(lèi)，定義幾個(gè)抽象方法和一個(gè)final修飾的模板方法，而模板方法中設定了抽象方法的執行順序或邏輯。
2. 無(wú)論子類(lèi)有多少個(gè)，只需要繼承該抽象類(lèi)，實(shí)現父類(lèi)的抽象方法重寫(xiě)自己的業(yè)務(wù)。
3. 根據不同的需求創(chuàng )建不同的子類(lèi)實(shí)現，每次調用的地方只需調用模板方法，即可完成特定的模板流程。

總結

從以上的分析和Demo我們可以看到，模板方法提高了我們的代碼的可維護性和可擴展性。有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。
優(yōu)點(diǎn)：

1. 封裝不變部分，擴展可變部分。
2. 提取公共代碼，便于維護。
3. 行為由父類(lèi)控制，子類(lèi)實(shí)現。

缺點(diǎn)：

每一個(gè)不同的實(shí)現都需要一個(gè)子類(lèi)來(lái)實(shí)現，導致類(lèi)的個(gè)數增加，使得系統更加龐大。

使用場(chǎng)景：

• 有多個(gè)子類(lèi)共有的方法，且邏輯相同。
• 重要的、復雜的方法，可以考慮作為模板方法。

以上就是Java通俗易懂系列設計模式之模板模式的詳細內容，更多關(guān)于Java設計模式的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！