Template Method 模板设计模式

什么是模板设计模式

对于不了解的模板设计模式的来说,可以认为如同古代的造纸术一样,纸所以成型,取决于用了模板的形状,形状又由镂空的木板组成,而你想要造什么纸,又取决于你使用什么材料. 上面提到了两个关键点 <<模板>> <<材料>>

定义:

如同我们在父类中定义处理流程的框架,而在子类中实现具体处理的模板称之为template method 模板设计模式

具体到面向对象

• <<模板>> 在对象中我们描述为 抽象类: 定义过程pdl
• <<材料>> 在对象中我们描述为 具体行为的子类:

UML 代码

• AbstractDisplay: 定义模板框架,以及具体的过程,此处定义为 打印5吃字符
• CharDisplay: 子类具体的实现 怎么去打印.
• StringDisplay: 同上

这里要说明一下,子类应该与父类进行协作开发,因为子类具体去做什么不能随意去写,应该根据父类具体的处理流程去定义相应的处理过程,当然可以把文档写清楚,

• AbstractDisplay

package base.template;

/**
 * @program: DesignPatterns
 * @description: 只实现display方法抽象类
 * @author: Mr.Dai
 * @create: 2018-04-28 16:12
 **/
public abstract class AbstractDisplay {

      public abstract void open();
      public abstract void print();
      public abstract void close();

    /**
     * 实现打印5次的方法
     */
    public void  display() {
        open();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            print();
        }
        close();
    }
}

• CharDisplay

package base.template;

/**
 * @program: DesignPatterns
 * @description: 实现单个字符的打印
 * @author: Mr.Dai
 * @create: 2018-04-28 16:15
 **/
public class CharDisplay extends AbstractDisplay {

    private Character ch;

    public CharDisplay(char ch) {
        this.ch=ch;
    }

    @Override
    public void open() {
        System.out.print("<<<");
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.print(ch);
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println(">>>");
    }

    @Override
    public void display() {
        super.display();
    }
}

• StringDisplay

package base.template;

/**
 * @program: DesignPatterns
 * @description: 实现对个字符串打印
 * @author: Mr.Dai
 * @create: 2018-04-28 16:18
 **/
public class StringDisplay extends AbstractDisplay {
    private String string;
    private int width;

    public StringDisplay(String string) {
        this.string = string;
        this.width = string.getBytes().length;
    }

    @Override
    public void open() {
        printline();
    }

    private void printline() {
        System.out.print("+");
        for (int i = 0; i < width; i++) {
            System.out.print("-");
        }
        System.out.println("+");
    }
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("|"+string+"|");
    }

    @Override
    public void close() {
        printline();
    }

    @Override
    public void display() {
        super.display();
    }
}

转移提高

• 在java.io.inputstream 使用模板的方法,如下图UML
  

• 限于多态的概念,chardisplay stringdisplay 的具体实例都是向上指向的abstractdisplay中的. 无需通过instanceof 制定的具体的子类

• 由于是通过继承实现 所以遵循的LSP

• 在子类与父类的协作过程中,必须保证代码量与方法数安排合理, 更多的方法实现放在父类会让子类变得轻松,但是也降低了子类的灵活性.如果父类中实现的方法过少,而且还会导致子类间代码重复出现.

• 在abstractdisplay 不使用接口而使用抽象类的原因是 需要在定义模板过程的时候 确定相应的算法过程.

相关设计模式

• Factory Method: 工厂模式 是将template method 模式用于生成实例的一个典型方法
• Strategy:策略模式 可以使用委托改变的程序的行为,与template method 模式改变部分行为不同的是,他可以作为替换整个算法.

需要掌握的职责

• 子类角度
  • 在子类中可以使用父类定义的方法
  • 可以在子类增加方法实现新的功能
  • 子类重写父类的方法可以改变父类的行为 一般情况下在定义父类模板的时候 确定是否使用final
• 父类角度
  • 期待子类实现抽象方法.
  • 要求子类去实现抽象方法.