封装不变,扩展可变——模版方法模式

1. 前言

在平时的项目开发中,我们常会碰到这样的需求。整个业务流程可以由若干操作完成，其中某些操作对所有客户都一样，是不变的，而有些操作确需要由客户端决定，是经常会改变的。比如事务操作，流程可以定义为：
1.开启事务
2.对数据库进行操作
3.成功则提交事务否则回滚
在这个事务操作流程中，1和3是不变的，而2需要由客户端决定，对数据库进行什么样的操作。又比如常见的jdbc操作，流程可以定义为：
1.获取数据库连接
2.通过连接操作数据库
3.释放连接
在这里，2和3是不变的，而1需要由客户端决定获取mysql还是oracle还是其他什么连接。
那么这么时候，我们就可以使用模版方法模式。

2. 模版方法模式详解

2.1 定义

模版方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模版方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。

2.2 类结构

2.3 使用场景

• 当多个子类业务处理流程基本类似且只有某些处理步骤不一样时，可以将业务流程定义在父类的模版方法中，模版方法中可以包含实例方法和抽象方法，实例方法代表所有子类都一样的操作步骤，定义在父类中且由父类实现；抽象方法表示子类各不相同的处理步骤，父类定义但是由子类实现。
• 重构代码的时候经常会用到,代码复用。

2.4 优点和缺点

• 优点
  体现了“封装不变，扩展可变”的设计思想，符合开闭原则，有利于我们维护代码和对功能进行扩展。

• 缺点
  行为由父类控制，但由子类实现，子类会影响父类结果，类层次结构复杂时会影响代码阅读。

2.5 简单实现

• 抽象模版类
  该类有一个final修饰的模版方法，模版方法由三个方法组成，除了step2由自身实现外，step1和step3都由继承该类的子类实现

public abstract class AbstractClass {

    //步骤一，父类定义，子类实现
    protected abstract void step1();

    //步骤二,父类实现
    public void step2(){
        System.out.println("AbstractClass:step2");
    }

    //步骤三，父类定义，子类实现
    public abstract void step3();

    public final void templateMethod(){

        step1();
        step2();
        step3();

    }
}

• 子类1

public class ConcreteClass1 extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step1() {
        System.out.println("ConcreteClass1:step1");
    }

    @Override
    public void step3() {
        System.out.println("ConcreteClass1:step3");
    }
}

• 子类2

public class ConcreteClass2 extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step1() {
        System.out.println("ConcreteClass2:step1");
    }

    @Override
    public void step3() {

        System.out.println("ConcreteClass2:step3");
    }
}

• 测试

public class TestCase {

    public static void main(String[] args) {

        AbstractClass c1=new ConcreteClass1();
        AbstractClass c2=new ConcreteClass2();
        c1.templateMethod();
        System.out.println("-------------------------------------");
        c2.templateMethod();
    }
}

• 结果如下
  

参考资料:

• 《设计模式之禅》
• 《head First 设计模式》