行为型设计模式:模板模式
模板方法模式:在一个方法中定义一个算法骨架,并将某些步骤推迟到子类中实现。模板方法模式可以让子类在不改变算法整体结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。
模板模式有两大作用:复用和扩展
复用
模板模式把一个算法中不变的部分抽象到父类的模板方法templetMethod()中,可变的部分在子类各自的method1(),method2()中实现,说白了就是子类必须实现父类中重写的行为,才有意义,父类只是定义了一个规则,比如JAVA AbstractList;
在 Java AbstractList 类中,addAll() 函数可以看作模板方法,add() 是子类需要重写的方法,尽管没有声明为 abstract 的,但函数实现直接抛出了 UnsupportedOperationException 异常。前提是,如果子类不重写是不能使用的。
public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) { rangeCheckForAdd(index); boolean modified = false; for (E e : c) { add(index++, e); modified = true; } return modified; } public void add(int index, E element) { throw new UnsupportedOperationException(); }
扩展
这里说的扩展不是代码扩展,而是框架扩展,模板模式经常应用于框架开发,让用户在不修改框架的情况下,定制功能,比如:Java Servlet;
对于 Java Web 项目开发来说,常用的开发框架是 SpringMVC。利用它,我们只需要关注业务代码的编写,底层的原理几乎不会涉及。但是,如果我们抛开这些高级框架来开发 Web 项目,必然会用到 Servlet。只需要定义一个继承 HttpServlet 的类,并且重写其中的 doGet() 或 doPost() 方法,来分别处理 get 和 post 请求。使用时候写法如下:
public class HelloServlet extends HttpServlet {
//重写了doGet @Override protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { this.doPost(req, resp); }
//重写了doPost @Override protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { resp.getWriter().write("Hello World."); } }
除此之外,我们还需要在配置文件 web.xml 中做如下配置。Tomcat、Jetty 等 Servlet 容器在启动的时候,会自动加载这个配置文件中的 URL 和 Servlet 之间的映射关系。
<servlet> <servlet-name>HelloServlet</servlet-name> <servlet-class>com.xzg.cd.HelloServlet</servlet-class> </servlet> <servlet-mapping> <servlet-name>HelloServlet</servlet-name> <url-pattern>/hello</url-pattern> </servlet-mapping>
当我们在浏览器中输入网址(比如,http://127.0.0.1:8080/hello )的时候,Servlet 容器会接收到相应的请求,并且根据 URL 和 Servlet 之间的映射关系,找到相应的 Servlet(HelloServlet),然后执行它的 service() 方法。service() 方法定义在父类 HttpServlet 中,它会调用 doGet() 或 doPost() 方法,然后输出数据(“Hello world”)到网页。
我们来看一看父类的service()方法:
public void service(ServletRequest req, ServletResponse res) throws ServletException, IOException { HttpServletRequest request; HttpServletResponse response; if (!(req instanceof HttpServletRequest && res instanceof HttpServletResponse)) { throw new ServletException("non-HTTP request or response"); } request = (HttpServletRequest) req; response = (HttpServletResponse) res; service(request, response); } protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException { String method = req.getMethod(); if (method.equals(METHOD_GET)) { long lastModified = getLastModified(req); if (lastModified == -1) { // servlet doesn't support if-modified-since, no reason // to go through further expensive logic doGet(req, resp); } else { long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE); if (ifModifiedSince < lastModified) { // If the servlet mod time is later, call doGet() // Round down to the nearest second for a proper compare // A ifModifiedSince of -1 will always be less maybeSetLastModified(resp, lastModified); doGet(req, resp); } else { resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED); } } } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) { long lastModified = getLastModified(req); maybeSetLastModified(resp, lastModified); doHead(req, resp); } else if (method.equals(METHOD_POST)) { doPost(req, resp); } else if (method.equals(METHOD_PUT)) { doPut(req, resp); } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) { doDelete(req, resp); } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) { doOptions(req,resp); } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) { doTrace(req,resp); } else { String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented"); Object[] errArgs = new Object[1]; errArgs[0] = method; errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs); resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg); } }
HttpServlet的service()方法就是模板方法,它实现了整体流程,并且提供可在子类中定制的doPsot()等方法,这个扩展点允许使用者在不修改框架代码的情况下,将业务代码扩展到框架中。
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