设计模式之模板方法模式

Jimmy Lee

学习思考|May 22, 2015|Last edited: 2022-7-21|
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May 22, 2015
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模板方法模式在一个方法中定义了一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中.模板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
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Jul 21, 2022 01:43 AM
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模板方法模式

模板方法模式在一个方法中定义了一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中.模板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
这个模式是用来创建一个算法的模板.什么是模板?模板就是一个方法.更具体地说,这个方法将算法定义为一组步骤,其中的任何步骤都可以是抽象的,由子类负责实现.这可以确保算法的结构保持不变,同时由子类提供部分实现.

快速搞定咖啡和茶的类

/** * 这是我们的咖啡类,用来煮咖啡 */publicclassCoffee { voidprepareRecipe(){ boilWater(); brewCoffeeGrinds(); pourInCup(); addSugarAndMilk(); } privatevoidaddSugarAndMilk() { System.out.println("addSugarAndMilk"); } privatevoidpourInCup() { System.out.println("pourInCup"); } privatevoidbrewCoffeeGrinds() { System.out.println("brewCoffeeGrinds"); } privatevoidboilWater() { System.out.println("boilWater"); } } publicclassTea { voidprepareRecipe(){ boilWater(); steepTeaBag(); pourInCup(); addLemon(); } privatevoidaddLemon() { System.out.println("addLemon"); } privatevoidpourInCup() { System.out.println("pourInCup"); } privatevoidsteepTeaBag() { System.out.println("steepTeaBag"); } privatevoidboilWater() { System.out.println("boilWater"); } }
请注意,boilWater()和pourCup()这两个方法完全一样,也就是说这里出现了重复的代码
在这里,茶和咖啡是如此的相似,可以提取基类
注意两份冲泡法都采用了相同的算法
抽象prepareRecipe()
voidprepareRecipe(){ boilwater(); brew(); pourInCup(); addCondiments(); }
prepareRecipe()就是我们的模板方法
  • 它是一个方法
  • 它用作一个算法的模板,在这个例子中,算法是用来制作咖啡饮料的
  • 在这个模板中,算法内的每一个步骤都被一个方法代表了
  • 某些方法是由这个类(也就是超类)处理的
  • 某些方法是由子类处理的
  • 需要由子类提供的方法,必须在超类中声明为抽象

优劣对比

不好的茶和咖啡的实现
  • Coffee和Tea主导一切;他们控制了算法
  • Coffee和Tea之间存在重复的代码
  • 对于算法所做的代码改变,需要打开子类修改许多地方
  • 由于类的组织方式不具有弹性,所以加入新种类的咖啡因饮料需要做许多工作
  • 算法的知识和它的实现会分散在很多类中
模板方法提供的酷炫咖啡因饮料
  • 由CaffeineBeverage类主导一切,它拥有算法,而且保护这个算法
  • 对子类来说,CaffeineBeverage类的存在,可以将代码的复用最大化
  • 算法只存在于一个地方,所以容易修改
  • 这个模板方法提供了一个框架,可以让其他的咖啡因饮料插进来.新的咖啡因饮料只需要实现自己的方法就可以了
  • CaffeineBeverage类专注于算法本身,而子类提供完整的实现

要点

  • "模板方法"定义了算法的步骤,把这些步骤的实现延迟到子类
  • 模板方法模式为我们提供了一种代码复用的重要技巧
  • 模板方法的抽象类可以定义具体方法,抽象方法和钩子
  • 抽象方法由子类实现
  • 钩子是一种方法,它在抽象类中不做事,或者只做默认的事情,子类可以选择要不要去覆盖它
  • 为了防止子类改变模板方法中的算法,可以将模板方法声明为final
  • 好莱坞原则告诉我们,将决策权房子高层模块中,以便决定如何以及何时调用底层模块
  • 策略模式和模板方法模式都封装算法,一个用组合,一个用继承
  • 工厂方法是模板方法的一个特殊版本

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