Java設計模式之模板模式及使用場景


模板模式,顧名思義,就是通過模板拓印的方式。

  定義模板,就是定義框架、結構、原型。定義一個我們共同遵守的約定。

  定義了模板,我們的剩余工作就是對其進行充實、豐潤,完善它的不足之處。

  定義模板采用抽象類來定義,公共的結構化邏輯需要在抽象類中完成,只將非公共的部分邏輯抽象成抽象方法,留待子類充實實現。

  所以上文所述不足之處就是這些抽象方法。

  總的來說,模板模式就是通過抽象類來定義一個邏輯模板,邏輯框架、邏輯原型,然后將無法決定的部分抽象成抽象類交由子類來實現,一般這些抽象類的調用邏輯還是在抽象類中完成的。這么看來,模板就是定義一個框架,比如蓋房子,我們定義一個模板:房子要封閉,有門,有窗等等,但是要什么樣的門,什么樣的窗,這些並不在模板中描述,這個交給子類來完善,比如門使用防盜門,窗使用北向的窗等等。

  我們不凡就以建房為例來見識一下模板模式如何:

模板抽象類: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     //公共邏輯
18     public final void buildHouse(){
19 
20         buildBase();
21         buildWall();
22         buildDoor();
23         buildWindow();
24 
25     }
26 
27 }

子類1:HouseOne

 2 
 3     HouseOne(String name){
 4         super(name);
 5     }
 6 
 7     @Override
 8     protected void buildDoor() {
 9         System.out.println(name +"的門要采用防盜門");
10     }
11 
12     @Override
13     protected void buildWindow() {
14         System.out.println(name + "的窗戶要面向北方");
15     }
16 
17     @Override
18     protected void buildWall() {
19         System.out.println(name + "的牆使用大理石建造");
20     }
21 
22     @Override
23     protected void buildBase() {
24         System.out.println(name + "的地基使用鋼鐵地基");
25     }
26     
27 }

子類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 + "的門采用木門");
10     }
11 
12     @Override
13     protected void buildWindow() {
14         System.out.println(name + "的窗戶要向南");
15     }
16 
17     @Override
18     protected void buildWall() {
19         System.out.println(name + "的牆使用玻璃制造");
20     }
21 
22     @Override
23     protected void buildBase() {
24         System.out.println(name + "的地基使用花崗岩");
25     }
26 
27 }

測試類: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 }

測試結果:

房子1的地基使用鋼鐵地基
房子1的牆使用大理石建造
房子1的門要采用防盜門
房子1的窗戶要面向北方
房子2的地基使用花崗岩
房子2的牆使用玻璃制造
房子2的門采用木門
房子2的窗戶要向南
復制代碼
房子1的地基使用鋼鐵地基
房子1的牆使用大理石建造
房子1的門要采用防盜門
房子1的窗戶要面向北方
房子2的地基使用花崗岩
房子2的牆使用玻璃制造
房子2的門采用木門
房子2的窗戶要向南
復制代碼

  通過以上例子,我們認識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,其余四個均為模板方法。其中基本方法一般會用final修飾,保證其不會被子類修改,而模板方法則使用protected修飾,表明其需要在子類中實現。

  其實,模板模式中還有一個鈎子方法的概念,有人稱,具有鈎子方法的模板模式才算完整,也許吧。

  鈎子方法時干啥的呢?鈎子就是給子類一個授權,允許子類通過重寫鈎子方法來顛覆基本邏輯的執行,這有時候是非常有用的。就比如在蓋房子的時候,有一個需要子類來決定是否建造廁所間的需求時,可以這么實現:

模板抽象類: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     //鈎子方法
20     protected boolean isBuildToilet(){
21         return true;
22     }
23 
24     //公共邏輯
25     public final void buildHouse(){
26 
27         buildBase();
28         buildWall();
29         buildDoor();
30         buildWindow();
31         if(isBuildToilet()){
32             buildToilet();
33         }
34     }
35 
36 }

子類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 +"的門要采用防盜門");
17     }
18 
19     @Override
20     protected void buildWindow() {
21         System.out.println(name + "的窗戶要面向北方");
22     }
23 
24     @Override
25     protected void buildWall() {
26         System.out.println(name + "的牆使用大理石建造");
27     }
28 
29     @Override
30     protected void buildBase() {
31         System.out.println(name + "的地基使用鋼鐵地基");
32     }
33 
34     @Override
35     protected void buildToilet() {
36         System.out.println(name + "的廁所建在東南角");
37     }
38 
39     @Override
40     protected boolean isBuildToilet(){
41         return isBuildToilet;
42     }
43 
44 }

子類2:HouseTwo

 public class HouseTwo extends HouseTemplate {

    HouseTwo(String name){
        super(name);
    }

    @Override
    protected void buildDoor() {
        System.out.println(name + "的門采用木門");
    }

    @Override
    protected void buildWindow() {
        System.out.println(name + "的窗戶要向南");
    }

    @Override
    protected void buildWall() {
        System.out.println(name + "的牆使用玻璃制造");
    }

    @Override
    protected void buildBase() {
        System.out.println(name + "的地基使用花崗岩");
    }

    @Override
    protected void buildToilet() {
        System.out.println(name + "的廁所建在西北角");
    }

}
 

測試類: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 }

測試結果:

房子1的地基使用鋼鐵地基
房子1的牆使用大理石建造
房子1的門要采用防盜門
房子1的窗戶要面向北方
房子2的地基使用花崗岩
房子2的牆使用玻璃制造
房子2的門采用木門
房子2的窗戶要向南
房子2的廁所建在西北角

復制代碼
房子1的地基使用鋼鐵地基
房子1的牆使用大理石建造
房子1的門要采用防盜門
房子1的窗戶要面向北方
房子2的地基使用花崗岩
房子2的牆使用玻璃制造
房子2的門采用木門
房子2的窗戶要向南
房子2的廁所建在西北角
復制代碼

  通過直接結果我們可以清晰的看到,我們通過重寫鈎子方法自定義了房子1不需要建造廁所(fasle)。

  鈎子方法的作用也就一目了然啦。

  模板模式的關鍵點:

    1、使用抽象類定義模板類,並在其中定義所有的基本方法、模板方法,鈎子方法,不限數量,以實現功能邏輯為主。其中基本方法使用final修飾,其中要調用基本方法和鈎子方法,基本方法和鈎子方法可以使用protected修飾,表明可被子類修改。

    2、定義實現抽象類的子類,重寫其中的模板方法,甚至鈎子方法,完善具體的邏輯。

  使用場景:

    1、在多個子類中擁有相同的方法,而且邏輯相同時,可以將這些方法抽出來放到一個模板抽象類中。

    2、程序主框架相同,細節不同的情況下,也可以使用模板方法。

原文鏈接:https://www.cnblogs.com/V1haoge/p/9558825.html 


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