深入理解Java设计模式之模板方法模式

一、什么是模板方法模式

模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤的实现延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中某些步骤的具体实现。

看到“设计模式”这四个字我们往往会觉得高深莫测,但是模板方法模式却是一个例外,你要关注的就是一个方法而已。

模板方法模式确实非常简单,仅仅使用继承机制,但是它是一个应用非常广泛的模式。

二、模板方法模式的使用场景

当系统中算法的骨架是固定的时候,而算法的实现可能有很多种的时候,就需要使用模板方法模式。

  • 多个子类有共有的方法,并且逻辑基本相同
  • 重要、复杂的算法,可以把核心算法设计为模板方法,周边的相关细节功能则由各个子类实现
  • 重构时,模板方法是一个经常使用的方法,把相同的代码抽取到父类中,然后通过构造函数约束其行为。

举例:需要做一个报表打印程序,用户规定需要表头,正文,表尾。但是客户的需求会变化,一会希望这样显示表头,一会希望那样显示。

这时候采用模板方式就合适。

三、模板方法模式的优缺点

优点:

封装不变部分,扩展可变部分。把认为不变部分的算法封装到父类中实现,而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。提取公共部分代码,便于维护。行为由父类控制,子类实现

缺点:

算法骨架需要改变时需要修改抽象类。

按照设计习惯,抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法,实现类负责完成具体的事务属性和方法,但是模板方式正好相反,子类执行的结果影响了父类的结果,会增加代码阅读的难度。

四、模板方法模式的实现

AbstractClass类---抽象模板类,定义并实现了一个模板方法。

这个模板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。

顶级逻辑也有可以调用具体的方法

abstract class AbstractClass

{

//一些抽象行为放到子类去实现

public abstract void PrivateOperation1();

public abstract void PrivateOperation2();

//模板方法,给出了逻辑的骨架,而逻辑的组成是一些相应的抽象操作,它们都推迟到子类实现

public void TemplateMethod()

{

PrivateOperation1();

PrivateOperation2();

Console.WriteLine("");

}

}

ConcreteClass类,实现父类所定义的一个或者多个抽象方法。

每一个AbstractClass都可以有任意多个ConcreteClass与之对应,而每一个ConcreteClass都可以给出这些抽象方法的不同实现,从而使得顶级逻辑的实现各不相同。

class ConcreteClassA : AbstractClass

{

public override void PrivateOperation1()

{

Console.WriteLine("具体类A方法1实现");

}

public override void PrivateOperation2()

{

Console.WriteLine("具体类A方法2实现");

}

}

class ConcreteClassB : AbstractClass

{

public override void PrivateOperation1()

{

Console.WriteLine("具体类B方法1实现");

}

public override void PrivateOperation2()

{

Console.WriteLine("具体类B方法2实现");

}

}

客户端代码

static void Main(string[] args)

{

AbstractClass c;

c = new ConcreteClassA();

c.TemplateMethod();

c = new ConcreteClassB();

c.TemplateMethod();

Console.Read();

}

五、总结

重复=易错+难改,模板方法模式是通过父类建立框架,子类在重写了父类部分方法之后,在调用从父类继承的方法,产生不同的效果,通过修改子类,影响父类行为的结果,模板方法在一些开源框架中应用非常多,它提供了一个抽象类,然后开源框架写了一堆子类,如果需要扩展功能,可以继承此抽象类,然后覆写protected基本方法,然后在调用一个类似TemplateMethod()的模板方法,完成扩展开发。

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以上是 深入理解Java设计模式之模板方法模式 的全部内容, 来源链接: utcz.com/p/250490.html

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