模板模式
模板模式
基本介绍
模板模式：在一个抽象类公开定义了执行它的方法的模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方法进行。
简单说，模板方法模式，定义了一个 算法 的 骨架 , 并允许 子类 为 一个或多个 步骤 提供实现 ;
模板方法模式 可以使 子类 在不改变 算法结构 的前提下 , 重新定义算法的某些步骤 ;
适用场景
- 父类视角 : 一次性 实现 一个算法 不变的部分 , 并将 可变部分 留给 子类 实现 ;
- 子类视角 : 各个子类中 , 公共部分 被提取出来 , 集中到一个公共的父类中 , 避免代码重复 ;
模板方法模式的目的是 让 子类可以扩展 或 具体实现固定方法的某个具体的步骤 ; 对于模板来说 , 是一套固定的算法 , 通过子类 可以扩展 固定算法中某些算法步骤 ;
优缺点
优点：
- 提高代码复用性 : 将 相同部分代码 , 放在抽象的父类中 ;
- 提高扩展型 : 将 不同的代码 , 放在不同的子类中 , 通过对子类的扩展 , 增加新的行为 ;
- 符合开闭原则 : 通过 父类 调用 子类的操作 , 通过 对子类的扩展 来 增加新的行为 ;
模板方法模式 将 不变的行为定义在父类中 , 去除子类的重复代码 , 体现其优势 , 提供了一个很好的代码复用平台 ;
缺点：
- 增加复杂性 : 类 数量增加 , 增加了系统复杂性 ; 引入了抽象类 , 对于每个实现 , 都需要定义一个子类 ;
- 继承缺点 : 模板方法 主要 通过 继承实现 , 继承关系自身就有缺点 , 如果父类增加新的抽象方法 , 所有的子类都要修改一遍 ;
扩展
模板方法扩展 : 通过 钩子方法进行扩展 ;
- 钩子方法 : 提供缺省的行为 , 子类可以在必要时进行扩展 ;
钩子方法 是 模板对子类更进一步开方和扩展 ;
模板方式模式相关设计模式
模板方法模式与工厂方法模式 : 工厂方法 是 模板方法的一种特殊实现 ;
模板方法模式和策略模式 : 二者都 封装了算法逻辑 ;
- 策略模式 的目的是 使 各种算法 之间可以 相互替换 , 并且不影响最终用户的使用 , 对终端用户透明 ;
- 模板方法模式 是针对 一个算法流程 , 将其中某些不太一样的算法步骤 , 交给子类实现 ,
模板方法模式不会改变算法流程 , 策略模式是可以改变算法流程的 , 并且策略模式的策略之间可以相互替换 ;
示例代码
业务场景：把大象放进冰箱里面
- 模板方法抽象类
public abstract class Fridge {
/**
* 模板方法 不能被修改 , 使用 final 修饰 , 不允许子类覆盖该方法
* 防止子类修改模板方法的流程
*/
protected final void store() {
openDoor();
closeDoor();
// 这个钩子方法可以让子类控制模板方法的执行流程
if (needColdStorage()) {
codeStorage();
}
put();
}
/**
* 该方法是不变的 , 不允许子类修改
*/
final void openDoor() {
System.out.println("打开冰箱门");
}
final void codeStorage() {
System.out.println("打开冷藏功能");
}
/**
* 钩子方法 , 子类可以进行覆盖
* 将适当的权限开放给应用层 , 用于控制模板方法流程
*
* @return
*/
protected boolean needColdStorage() {
return false;
}
/**
* 抽象方法 , 需要子类进行实现
*/
abstract void put();
final void closeDoor() {
System.out.println("关闭冰箱门");
}
}
- 模板方法实现类1
注意这个类 实现了 钩子方法，改变了模板方式执行流程
public class FishFridge extends Fridge {
@Override
void put() {
System.out.println("把鱼放进冰箱");
}
@Override
protected boolean needColdStorage() {
// 需要冷藏存储
return true;
}
}
- 模板方法实现类2
public class ElephantFridge extends Fridge {
@Override
void put() {
System.out.println("把大象放进冰箱");
}
}
- 测试类
public class Main {
public static void main(String[] args) {
// 把大象放到冰箱
Fridge elephantFridge = new ElephantFridge();
elephantFridge.store();
System.out.println();
// 把鱼放到冰箱
Fridge fishFridge = new FishFridge();
fishFridge.store();
}
}
