聊聊模板方法模式？

前言

1、引入

说到模板方法模式它可能是一个让我们深入骨髓而又不自知的模式了因为它在我们开发过程中经常遇到并且也非常简单。只不过很多时候我们并不知道它就是模板方法模式而已。不负责任的说当我们用到override关键字重写父类方法的时候十有八九就跟模板方法模式有关。

当然生活中也不少这种例如去银行办理业务一般要经过以下4个流程取号、排队、办理具体业务、对银行工作人员进行评分等其中取号、排队和对银行工作人员进行评分的业务对每个客户是一样的可以在父类中实现但是办理具体业务确因人而异它可能是存款、取款或者转账等可以延迟到子类中实现

2、概述

模板方法模式定义了一个算法的步骤并允许子类别为一个或多个步骤提供其实践方式。让子类别在不改变算法架构的情况下重新定义算法中的某些步骤

3、角色结构

模板方法Template Method模式包含以下主要角色

• 抽象类负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成。

  • 模板方法定义了算法的骨架按某种顺序调用其包含的基本方法

  • 基本方法是实现算法各个步骤的方法是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种

    • 抽象方法Abstract Method: 一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。
    • 具体方法Concreate Method: 一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现其子类可以进行覆盖也可以直接继承
    • 钩子方法Hook Method: 在抽象类中已经实现包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种

    一般钩子方法是用于判断的逻辑方法这类方法名一般为isXxx返回值类型为boolean类型。

• 具体子类实现抽象类中所定义的抽象方法和

4、使用场景

• 一些方法通用却在每一个子类都重新写了这一方法。即再向上抽取提取公共代码
• 控制子类别必须遵守的一些事项
• 重构时模板方法模式是一个经常使用到的模式把相同的代码抽取到父类中通过钩子函数约束其行为

为防恶意操作一般模板方法都加上final关键字

案例

定义一个抽象类

public abstract class AbstractClass {
    public final void takeNumber() {
        System.out.println("取号码");
    }

    public final void queueUp() {
        System.out.println("耐心排队");
    }

    // 办理具体业务根据子类的需求来进行实现
    public abstract void handleBusiness();

    public final void score() {
        System.out.println("给银行工作人员评分!!!");
    }
}

AUser 和 BUser 来模拟不同的顾客

public class AUser extends AbstractClass{
    @Override
    public void handleBusiness() {
        this.takeNumber();
        this.queueUp();
        System.out.println("你好我想贷款2k交个房租");
        this.score();
    }
}
public class BUser extends AbstractClass{
    @Override
    public void handleBusiness() {
        this.takeNumber();
        this.queueUp();
        System.out.println("你好我打算存2k留着以后取媳妇!!!");
        this.score();
    }
}

客户端测试代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass aUser = new AUser();
        aUser.handleBusiness();
        System.out.println("=====================");
        AbstractClass bUser = new BUser();
        bUser.handleBusiness();
    }
}

取号码
耐心排队
你好我想贷款2k交个房租
给银行工作人员评分!!!
=====================
取号码
耐心排队
你好我打算存2k留着以后取媳妇!!!
给银行工作人员评分!!!

总结

优点

• 提高代码复用性将相同部分的代码放到抽象的父类中而将不同的代码放入不同的子类中
• 它封装了不变部分、扩展可变部分。它把认为是不变部分的算法封装到父类中实现而把可变部分算法由子类继承实现便于子类继续扩展
• 实现了反向控制通过一个父类调用其子类的操作通过对子类的具体实现扩展不同的行为实现了反向控制并符合“开闭原则”。

缺点

• 对每个不同的实现都需要定义一个子类这会导致类的个数增加系统更加庞大设计也更加抽象
• 父类中的抽象方法由子类实现子类执行的结果会影响父类的结果这导致一种反向的控制结构它提高了代码阅读的难度
• 由于继承关系自身的缺点如果父类添加新的抽象方法则所有子类都要改一遍