18.行为型 - 模板方法模式(Template Method Pattern)

模板方法模式(Template Method Pattern)

意图：定义一个操作中的算法(业务)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不改变一个算法(业务)的结构即可重定义该算法的某些特定步骤.
主要解决：一些方法通用, 却在每一个子类都重新写了这一方法。
例如:
一个做饭的流程,  点火>烹饪>关火>洗锅
其中'点火'和'关火'是无论做什么菜流程都一样(通用)
而'烹饪'则是根据每种菜的做法而不同(延迟至子类实现)
'洗锅'则是可选的,  最后一道菜做完收锅(hook, )
关键点在于区分:

• 哪些方法是通用的,  在父类实现
  
• 哪些方法是不同的,  在父类抽象,  在子类中实现;
  
• 哪些方法属于hook,  在父类实现,  在子类中可选的调用;
  

in short 抽象类实现大流程,  具体细节(抽象方法)给子类实现
UML类图

代码实例

1.抽象父类(做菜)

1. public abstract class AbstractCook {
2.         //做饭 统一的流程
3.     public final void doCook(){
4.         openFire();
5.         cooking();
6.         if(isFinal()){
7.             doFinal();
8.         }
9.         closedFire();
10.     }
11.     //钩子方法
12.     public boolean isFinal() {
13.         return false;
14.     }
15.     public void doFinal() {
16.           System.out.println("做完收锅!!");
17.     }
18.     protected abstract void cooking();
19.        
20.     protected void openFire() {
21.         System.out.println("点火, 开始做菜了");
22.     }
23.     protected void closedFire() {
24.         System.out.println("关火, 菜出锅了");
25.     }
26. }

复制代码

2.具体子类(小龙虾和炒饭)

1. public class Crayfish extends AbstractCook {
2.     @Override
3.     protected void cooking() {
4.         System.out.println("一份小龙虾！");
5.     }
7. }
9. public class FryRice extends AbstractCook {
10.     @Override
11.     protected void cooking() {
12.         System.out.println("一份炒饭！");
13.     }
14.         @Override
15.     public boolean isFinal() {
16.         return true;
17.     }
18. }

复制代码

模板方法模式(Template Method Pattern) 总结

模板方法模式优缺点

优点：

• 在父类中形式化的定义一个算法, 而由它的子类来实现细节处理, 在子类实现详细的处理代码时, 并不会改变父类算法中步骤的执行顺序.
  
• 模板方法可以实现一种反向的控制结构, 通过子类覆盖父类的钩子方法, 来决定某一个特定步骤是否需要执行
  
• 在模板方法模式中可以通过子类来覆盖父类的基本方法, 不同的子类可以提供基本方法的不同实现, 更换和增加新的子类很方便, 符合单一职责原则和开闭原则.
  

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。
  

模板方法模式适用场景

• 多个类有相同的方法并且逻辑可以共用时；
  
• 将通用的算法或固定流程设计为模板, 在每一个具体的子类中再继续优化算法步骤或流程步骤时；
  
• 重构超长代码时, 发现某一个经常使用的公有方法。
  

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