模板模式(TemplateMethod)
什么是Template Method模式
在父类中定义处理流程的框架,在子类中实现具体处理的模式就称为Template Mehtod模式。模板模式的关键是:子类可以置换掉父类的可变部分,但是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。
类图:
Template Method角色
抽象模板(Abstract Template)角色有如下责任:
- 定义了一个或多个抽象操作,以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作,它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
- 定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法,它给出了一个顶级逻辑的骨架,而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中,推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。
具体模板(Concrete Template)角色又如下责任:
- 实现父类所定义的一个或多个抽象方法,它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
- 每一个抽象模板角色都可以有任意多个具体模板角色与之对应,而每一个具体模板角色都可以给出这些抽象方法(也就是顶级逻辑的组成步骤)的不同实现,从而使得顶级逻辑的实现各不相同。
示例:
抽象模板角色类,abstractMethod()、hookMethod()等基本方法是顶级逻辑的组成步骤,这个顶级逻辑由templateMethod()方法代表。
public abstract class AbstractTemplate { /** * 模板方法:
* 1.一个模板方法是定义在抽象类中的,把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法。
* 2.一个抽象类可以有任意多个模板方法,而不限于一个。每一个模板方法都可以调用任意多个具体方法。
*/ public void templateMethod(){ //调用基本方法 abstractMethod(); hookMethod(); concreteMethod(); } /** * 基本方法的声明(由子类实现) */ protected abstract void abstractMethod(); /** * 基本方法(钩子方法)一个钩子方法由抽象类声明并实现,而子类会加以扩展。通常抽象类给出的实现是一个空实现,作为方法的默认实现。
* 钩子方法的名字应当以do开始,这是熟悉设计模式的Java开发人员的标准做法。在上面的例子中,钩子方法hookMethod()应当以do开头;在HttpServlet类中,也遵从这一命名规则,如doGet()、doPost()等方法
*/ protected void hookMethod(){} /** * 基本方法(具体方法)一个具体方法由抽象类声明并实现,而子类并不实现或置换。 */ private final void concreteMethod(){ //业务相关的代码 } }
具体模板角色类,实现了父类所声明的基本方法,abstractMethod()方法所代表的就是强制子类实现的剩余逻辑,而hookMethod()方法是可选择实现的逻辑,不是必须实现的。
public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate{ //基本方法的实现 @Override public void abstractMethod() { //业务相关的代码 } //重写父类的方法 @Override public void hookMethod() { //业务相关的代码 } }
使用场景:
考虑一个计算存款利息的例子。假设系统需要支持两种存款账号,即货币市场(Money Market)账号和定期存款(Certificate of Deposite)账号。这两种账号的存款利息是不同的,因此,在计算一个存户的存款利息额时,必须区分两种不同的账号类型。
这个系统的总行为应当是计算出利息,这也就决定了作为一个模板方法模式的顶级逻辑应当是利息计算。由于利息计算涉及到两个步骤:一个基本方法给出账号种类,另一个基本方法给出利息百分比。这两个基本方法构成具体逻辑,因为账号的类型不同,所以具体逻辑会有所不
同。显然,系统需要一个抽象角色给出顶级行为的实现,而将两个作为细节步骤的基本方法留给具体子类实现。由于需要考虑的账号有两种:一是货币市场账号,二是定期存款账号。系统的类结构如下图所示。
抽象模板角色:
package org.burning.sport.design.pattern.templatemethod; public abstract class Account { /** * 模板方法,计算利息数额 * @return 返回利息数额 */ public final double calculateInterest() { double interestRate = doCalculateInterestRate(); String accountType = doCalculateAccountType(); double amount = calculateAmount(accountType); return amount * interestRate; } /** * 基本方法留给子类实现 */ protected abstract String doCalculateAccountType(); /** * 基本方法留给子类实现 */ protected abstract double doCalculateInterestRate(); /** * 具体方法 * @param accountType */ private double calculateAmount(String accountType){ if("Money Market".equals(accountType)) { return 8000.00; } else { return 7243.00; } } }
具体模板角色:
package org.burning.sport.design.pattern.templatemethod; /** * 具体模板角色类 */ public class MoneyMarketAccount extends Account{ @Override protected String doCalculateAccountType() { return "Money Market"; } @Override protected double doCalculateInterestRate() { return 0.045; } }
package org.burning.sport.design.pattern.templatemethod; /** * 具体模板角色类 */ public class CDAccount extends Account { @Override protected String doCalculateAccountType() { return "Certificate of Deposite"; } @Override protected double doCalculateInterestRate() { return 0.06; } }
客户端Client:
package org.burning.sport.design.pattern.templatemethod; public class ClientMain { public static void main(String[] args) { Account account = new MoneyMarketAccount(); System.out.println("货币市场账号的利息数额为:" + account.calculateInterest()); account = new CDAccount(); System.out.println("定期账号的利息数额为:" + account.calculateInterest()); } }
参考:
[1] 博客,https://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/14/2495235.html
[2] 《图解设计模式》,人民邮电出版社,结城浩