• Java设计模式之模板模式及使用场景


    模板模式,顾名思义,就是通过模板拓印的方式。

      定义模板,就是定义框架、结构、原型。定义一个我们共同遵守的约定。

      定义了模板,我们的剩余工作就是对其进行充实、丰润,完善它的不足之处。

      定义模板采用抽象类来定义,公共的结构化逻辑需要在抽象类中完成,只将非公共的部分逻辑抽象成抽象方法,留待子类充实实现。

      所以上文所述不足之处就是这些抽象方法。

      总的来说,模板模式就是通过抽象类来定义一个逻辑模板,逻辑框架、逻辑原型,然后将无法决定的部分抽象成抽象类交由子类来实现,一般这些抽象类的调用逻辑还是在抽象类中完成的。这么看来,模板就是定义一个框架,比如盖房子,我们定义一个模板:房子要封闭,有门,有窗等等,但是要什么样的门,什么样的窗,这些并不在模板中描述,这个交给子类来完善,比如门使用防盗门,窗使用北向的窗等等。

      我们不凡就以建房为例来见识一下模板模式如何:

    模板抽象类:HouseTemplate

     1 public abstract class HouseTemplate {
     2 
     3     protected HouseTemplate(String name){
     4         this.name = name;
     5     }
     6 
     7     protected String name;
     8 
     9     protected abstract void buildDoor();
    10 
    11     protected abstract void buildWindow();
    12 
    13     protected abstract void buildWall();
    14 
    15     protected abstract void buildBase();
    16 
    17     //公共逻辑
    18     public final void buildHouse(){
    19 
    20         buildBase();
    21         buildWall();
    22         buildDoor();
    23         buildWindow();
    24 
    25     }
    26 
    27 }

    子类1:HouseOne

     2 
     3     HouseOne(String name){
     4         super(name);
     5     }
     6 
     7     @Override
     8     protected void buildDoor() {
     9         System.out.println(name +"的门要采用防盗门");
    10     }
    11 
    12     @Override
    13     protected void buildWindow() {
    14         System.out.println(name + "的窗户要面向北方");
    15     }
    16 
    17     @Override
    18     protected void buildWall() {
    19         System.out.println(name + "的墙使用大理石建造");
    20     }
    21 
    22     @Override
    23     protected void buildBase() {
    24         System.out.println(name + "的地基使用钢铁地基");
    25     }
    26     
    27 }

    子类2:HouseTwo

     1 public class HouseTwo extends HouseTemplate {
     2 
     3     HouseTwo(String name){
     4         super(name);
     5     }
     6 
     7     @Override
     8     protected void buildDoor() {
     9         System.out.println(name + "的门采用木门");
    10     }
    11 
    12     @Override
    13     protected void buildWindow() {
    14         System.out.println(name + "的窗户要向南");
    15     }
    16 
    17     @Override
    18     protected void buildWall() {
    19         System.out.println(name + "的墙使用玻璃制造");
    20     }
    21 
    22     @Override
    23     protected void buildBase() {
    24         System.out.println(name + "的地基使用花岗岩");
    25     }
    26 
    27 }

    测试类:Clienter

     1 public class Clienter {
     2 
     3     public static void main(String[] args){
     4         HouseTemplate houseOne = new HouseOne("房子1");
     5         HouseTemplate houseTwo = new HouseTwo("房子2");
     6         houseOne.buildHouse();
     7         houseTwo.buildHouse();
     8     }
     9 
    10 }

    测试结果:

    房子1的地基使用钢铁地基
    房子1的墙使用大理石建造
    房子1的门要采用防盗门
    房子1的窗户要面向北方
    房子2的地基使用花岗岩
    房子2的墙使用玻璃制造
    房子2的门采用木门
    房子2的窗户要向南
    复制代码
    房子1的地基使用钢铁地基
    房子1的墙使用大理石建造
    房子1的门要采用防盗门
    房子1的窗户要面向北方
    房子2的地基使用花岗岩
    房子2的墙使用玻璃制造
    房子2的门采用木门
    房子2的窗户要向南
    复制代码

      通过以上例子,我们认识了模板模式中的基本方法和模板方法,其中HouseTemplate中的buildHouse方法就是基本方法,其余四个均为模板方法。其中基本方法一般会用final修饰,保证其不会被子类修改,而模板方法则使用protected修饰,表明其需要在子类中实现。

      其实,模板模式中还有一个钩子方法的概念,有人称,具有钩子方法的模板模式才算完整,也许吧。

      钩子方法时干啥的呢?钩子就是给子类一个授权,允许子类通过重写钩子方法来颠覆基本逻辑的执行,这有时候是非常有用的。就比如在盖房子的时候,有一个需要子类来决定是否建造厕所间的需求时,可以这么实现:

    模板抽象类:HouseTemplate

     1 public abstract class HouseTemplate {
     2 
     3     protected HouseTemplate(String name){
     4         this.name = name;
     5     }
     6 
     7     protected String name;
     8 
     9     protected abstract void buildDoor();
    10 
    11     protected abstract void buildWindow();
    12 
    13     protected abstract void buildWall();
    14 
    15     protected abstract void buildBase();
    16 
    17     protected abstract void buildToilet();
    18 
    19     //钩子方法
    20     protected boolean isBuildToilet(){
    21         return true;
    22     }
    23 
    24     //公共逻辑
    25     public final void buildHouse(){
    26 
    27         buildBase();
    28         buildWall();
    29         buildDoor();
    30         buildWindow();
    31         if(isBuildToilet()){
    32             buildToilet();
    33         }
    34     }
    35 
    36 }

    子类1:HouseOne

     1 public class HouseOne extends HouseTemplate {
     2 
     3     HouseOne(String name){
     4         super(name);
     5     }
     6 
     7     HouseOne(String name, boolean isBuildToilet){
     8         this(name);
     9         this.isBuildToilet = isBuildToilet;
    10     }
    11 
    12     public boolean isBuildToilet;
    13 
    14     @Override
    15     protected void buildDoor() {
    16         System.out.println(name +"的门要采用防盗门");
    17     }
    18 
    19     @Override
    20     protected void buildWindow() {
    21         System.out.println(name + "的窗户要面向北方");
    22     }
    23 
    24     @Override
    25     protected void buildWall() {
    26         System.out.println(name + "的墙使用大理石建造");
    27     }
    28 
    29     @Override
    30     protected void buildBase() {
    31         System.out.println(name + "的地基使用钢铁地基");
    32     }
    33 
    34     @Override
    35     protected void buildToilet() {
    36         System.out.println(name + "的厕所建在东南角");
    37     }
    38 
    39     @Override
    40     protected boolean isBuildToilet(){
    41         return isBuildToilet;
    42     }
    43 
    44 }

    子类2:HouseTwo

     public class HouseTwo extends HouseTemplate {
    
        HouseTwo(String name){
            super(name);
        }
    
        @Override
        protected void buildDoor() {
            System.out.println(name + "的门采用木门");
        }
    
        @Override
        protected void buildWindow() {
            System.out.println(name + "的窗户要向南");
        }
    
        @Override
        protected void buildWall() {
            System.out.println(name + "的墙使用玻璃制造");
        }
    
        @Override
        protected void buildBase() {
            System.out.println(name + "的地基使用花岗岩");
        }
    
        @Override
        protected void buildToilet() {
            System.out.println(name + "的厕所建在西北角");
        }
    
    }
     

    测试类:Clienter

     1  public class Clienter {
     2 
     3     public static void main(String[] args){
     4         HouseTemplate houseOne = new HouseOne("房子1", false);
     5         HouseTemplate houseTwo = new HouseTwo("房子2");
     6         houseOne.buildHouse();
     7         houseTwo.buildHouse();
     8     }
     9 
    10 }

    测试结果:

    房子1的地基使用钢铁地基
    房子1的墙使用大理石建造
    房子1的门要采用防盗门
    房子1的窗户要面向北方
    房子2的地基使用花岗岩
    房子2的墙使用玻璃制造
    房子2的门采用木门
    房子2的窗户要向南
    房子2的厕所建在西北角

    复制代码
    房子1的地基使用钢铁地基
    房子1的墙使用大理石建造
    房子1的门要采用防盗门
    房子1的窗户要面向北方
    房子2的地基使用花岗岩
    房子2的墙使用玻璃制造
    房子2的门采用木门
    房子2的窗户要向南
    房子2的厕所建在西北角
    复制代码

      通过直接结果我们可以清晰的看到,我们通过重写钩子方法自定义了房子1不需要建造厕所(fasle)。

      钩子方法的作用也就一目了然啦。

      模板模式的关键点:

        1、使用抽象类定义模板类,并在其中定义所有的基本方法、模板方法,钩子方法,不限数量,以实现功能逻辑为主。其中基本方法使用final修饰,其中要调用基本方法和钩子方法,基本方法和钩子方法可以使用protected修饰,表明可被子类修改。

        2、定义实现抽象类的子类,重写其中的模板方法,甚至钩子方法,完善具体的逻辑。

      使用场景:

        1、在多个子类中拥有相同的方法,而且逻辑相同时,可以将这些方法抽出来放到一个模板抽象类中。

        2、程序主框架相同,细节不同的情况下,也可以使用模板方法。

    原文链接:https://www.cnblogs.com/V1haoge/p/9558825.html 

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