学习笔记-设计模式之模板方法模式

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一、概念

模板方法模式（Template Method Pattern）是指定义一个算法的骨架，并允许子类为一个或者多个步骤提供实现。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的某些步骤。

生活中有很多事情是有规律可循的，比如做菜，基本流程是放油->加菜->翻炒->出锅，不同的调料做出来的菜不同，放不同的调料味道也不同，模板方法模式就是把主体流程抽象出来，把部分方法提供给子类实现。

二、实现

需求：实现老师教书的过程，假设老师需要教语文，数学，英语。教书流程是备课（制作PPT）->讲课->布置作业->宣布下课。

话不多说，先上代码。

public class ChineseCourse {

    public void createChineseCourse(){
        // 制作PPT
        makeChinesePpt();
        // 讲课
        haveChineseLessons();
        // 布置作业
        giveChineseHomework();
        // 宣布下课
        finishClass();
    }

    private void finishClass() {
        System.out.println("宣布下课");
    }

    private void giveChineseHomework() {
        System.out.println("布置语文作业");
    }

    private void haveChineseLessons() {
        System.out.println("上语文课");
    }

    private void makeChinesePpt() {
        System.out.println("制作语文PPT");
    }
}

public class MathCourse {

    public void createMathCourse(){
        // 制作PPT
        makeMathPpt();
        // 讲课
        haveMathLessons();
        // 布置作业
        giveMathHomework();
        // 宣布下课
        finishClass();
    }

    private void finishClass() {
        System.out.println("宣布下课");
    }

    private void giveMathHomework() {
        System.out.println("布置数学作业");
    }

    private void haveMathLessons() {
        System.out.println("上数学课");
    }

    private void makeMathPpt() {
        System.out.println("制作数学PPT");
    }
}

public class EnglishCourse {

    public void createEnglishCourse(){
        // 制作PPT
        makeEnglishPpt();
        // 讲课
        haveEnglishLessons();
        // 布置作业
        giveEnglishHomework();
        // 宣布下课
        finishClass();
    }

    private void finishClass() {
        System.out.println("宣布下课");
    }

    private void giveEnglishHomework() {
        System.out.println("布置英语作业");
    }

    private void haveEnglishLessons() {
        System.out.println("上英语课");
    }

    private void makeEnglishPpt() {
        System.out.println("制作英语PPT");
    }
}

测试类

public class TemplateTest {

    public static void main(String[] args) {
        ChineseCourse chineseCourse = new ChineseCourse();
        chineseCourse.createChineseCourse();

        EnglishCourse englishCourse = new EnglishCourse();
        englishCourse.createEnglishCourse();

        MathCourse mathCourse = new MathCourse();
        mathCourse.createMathCourse();
    }
}

虽然基本业务功能可以实现，但是作为有追求的程序员们不难发现，教课的流程基本一致，且部分方法完全可以复用，由此，模板方法出现了。

首先定义模板类

public abstract class CourseTemplate {

    public void createCourse(){
        // 制作PPT
        makePpt();
        // 讲课
        haveLessons();
        // 布置作业
        giveHomework();
        // 宣布下课
        finishClass();
    }

    public abstract void makePpt();

    public abstract void haveLessons();

    public abstract void giveHomework();

    public void finishClass(){
        System.out.println("宣布下课");
    }
}

模板类定义了上课的主要流程（备课（制作PPT）->讲课->布置作业->宣布下课）并且实现了部分通用方法（finishClass）。

下面开始改造相关课程

public class ChineseCourse extends CourseTemplate {

    public void giveHomework() {
        System.out.println("布置语文作业");
    }

    public void haveLessons() {
        System.out.println("上语文课");
    }

    public void makePpt() {
        System.out.println("制作语文PPT");
    }
}

public class EnglishCourse extends CourseTemplate{

    public void giveHomework() {
        System.out.println("布置英语作业");
    }

    public void haveLessons() {
        System.out.println("上英语课");
    }

    public void makePpt() {
        System.out.println("制作英语PPT");
    }
}

public class MathCourse extends CourseTemplate{

    public void giveHomework() {
        System.out.println("布置数学作业");
    }

    public void haveLessons() {
        System.out.println("上数学课");
    }

    public void makePpt() {
        System.out.println("制作数学PPT");
    }

}

测试类

public class TemplateTest {

    public static void main(String[] args) {
        CourseTemplate chineseCourse = new ChineseCourse();
        chineseCourse.createCourse();

        CourseTemplate mathCourse = new MathCourse();
        mathCourse.createCourse();

        CourseTemplate englishCourse = new EnglishCourse();
        englishCourse.createCourse();
    }
}

课程只需实现模板类的抽象方法，提高了代码复用性。