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Java设计模式 模板模式讲解 vs 实例代码

时间:2020-04-08 06:59:00 阅读:224

模板模式,顾名思义,就是通过模板拓印的方式。

  定义模板,就是定义框架、结构、原型。定义一个我们共同遵守的约定。

  定义了模板,我们的剩余工作就是对其进行充实、丰润,完善它的不足之处。

  定义模板采用抽象类来定义,公共的结构化逻辑需要在抽象类中完成,只将非公共的部分逻辑抽象成抽象方法,留待子类充实实现。

  所以上文所述不足之处就是这些抽象方法。

  总的来说,模板模式就是通过抽象类来定义一个逻辑模板,逻辑框架、逻辑原型,然后将无法决定的部分抽象成抽象类交由子类来实现,一般这些抽象类的调用逻辑还是在抽象类中完成的。这么看来,模板就是定义一个框架,比如盖房子,我们定义一个模板:房子要封闭,有门,有窗等等,但是要什么样的门,什么样的窗,这些并不在模板中描述,这个交给子类来完善,比如门使用防盗门,窗使用北向的窗等等。

  我们不凡就以建房为例来见识一下模板模式如何:

模板抽象类:HouseTemplate

 1 public abstract class HouseTemplate {
 2 
 3     protected HouseTemplate(String name){
 4         this.name = name;
 5     }
 6 
 7     protected String name;
 8 
 9     protected abstract void buildDoor();
10 
11     protected abstract void buildWindow();
12 
13     protected abstract void buildWall();
14 
15     protected abstract void buildBase();
16 
17     //公共逻辑
18     public final void buildHouse(){
19 
20         buildBase();
21         buildWall();
22         buildDoor();
23         buildWindow();
24 
25     }
26 
27 }

子类1:HouseOne

   1 public class HouseOne extends HouseTemplate {

 2 
 3     HouseOne(String name){
 4         super(name);
 5     }
 6 
 7     @Override
 8     protected void buildDoor() {
 9         System.out.println(name +"的门要采用防盗门");
10     }
11 
12     @Override
13     protected void buildWindow() {
14         System.out.println(name + "的窗户要面向北方");
15     }
16 
17     @Override
18     protected void buildWall() {
19         System.out.println(name + "的墙使用大理石建造");
20     }
21 
22     @Override
23     protected void buildBase() {
24         System.out.println(name + "的地基使用钢铁地基");
25     }
26     
27 }

子类2:HouseTwo

 1 public class HouseTwo extends HouseTemplate {
 2 
 3     HouseTwo(String name){
 4         super(name);
 5     }
 6 
 7     @Override
 8     protected void buildDoor() {
 9         System.out.println(name + "的门采用木门");
10     }
11 
12     @Override
13     protected void buildWindow() {
14         System.out.println(name + "的窗户要向南");
15     }
16 
17     @Override
18     protected void buildWall() {
19         System.out.println(name + "的墙使用玻璃制造");
20     }
21 
22     @Override
23     protected void buildBase() {
24         System.out.println(name + "的地基使用花岗岩");
25     }
26 
27 }

测试类:Clienter

 1 public class Clienter {
 2 
 3     public static void main(String[] args){
 4         HouseTemplate houseOne = new HouseOne("房子1");
 5         HouseTemplate houseTwo = new HouseTwo("房子2");
 6         houseOne.buildHouse();
 7         houseTwo.buildHouse();
 8     }
 9 
10 }

测试结果:

房子1的地基使用钢铁地基
房子1的墙使用大理石建造
房子1的门要采用防盗门
房子1的窗户要面向北方
房子2的地基使用花岗岩
房子2的墙使用玻璃制造
房子2的门采用木门
房子2的窗户要向南

  通过以上例子,我们认识了模板模式中的基本方法和模板方法,其中HouseTemplate中的buildHouse方法就是基本方法,其余四个均为模板方法。其中基本方法一般会用final修饰,保证其不会被子类修改,而模板方法则使用protected修饰,表明其需要在子类中实现。

  其实,模板模式中还有一个钩子方法的概念,有人称,具有钩子方法的模板模式才算完整,也许吧。

  钩子方法时干啥的呢?钩子就是给子类一个授权,允许子类通过重写钩子方法来颠覆基本逻辑的执行,这有时候是非常有用的。就比如在盖房子的时候,有一个需要子类来决定是否建造厕所间的需求时,可以这么实现:

模板抽象类:HouseTemplate

 1 public abstract class HouseTemplate {
 2 
 3     protected HouseTemplate(String name){
 4         this.name = name;
 5     }
 6 
 7     protected String name;
 8 
 9     protected abstract void buildDoor();
10 
11     protected abstract void buildWindow();
12 
13     protected abstract void buildWall();
14 
15     protected abstract void buildBase();
16 
17     protected abstract void buildToilet();
18 
19     //钩子方法
20     protected boolean isBuildToilet(){
21         return true;
22     }
23 
24     //公共逻辑
25     public final void buildHouse(){
26 
27         buildBase();
28         buildWall();
29         buildDoor();
30         buildWindow();
31         if(isBuildToilet()){
32             buildToilet();
33         }
34     }
35 
36 }

子类1:HouseOne

 1 public class HouseOne extends HouseTemplate {
 2 
 3     HouseOne(String name){
 4         super(name);
 5     }
 6 
 7     HouseOne(String name, boolean isBuildToilet){
 8         this(name);
 9         this.isBuildToilet = isBuildToilet;
10     }
11 
12     public boolean isBuildToilet;
13 
14     @Override
15     protected void buildDoor() {
16         System.out.println(name +"的门要采用防盗门");
17     }
18 
19     @Override
20     protected void buildWindow() {
21         System.out.println(name + "的窗户要面向北方");
22     }
23 
24     @Override
25     protected void buildWall() {
26         System.out.println(name + "的墙使用大理石建造");
27     }
28 
29     @Override
30     protected void buildBase() {
31         System.out.println(name + "的地基使用钢铁地基");
32     }
33 
34     @Override
35     protected void buildToilet() {
36         System.out.println(name + "的厕所建在东南角");
37     }
38 
39     @Override
40     protected boolean isBuildToilet(){
41         return isBuildToilet;
42     }
43 
44 }

子类2:HouseTwo

 public class HouseTwo extends HouseTemplate {

    HouseTwo(String name){
        super(name);
    }

    @Override
    protected void buildDoor() {
        System.out.println(name + "的门采用木门");
    }

    @Override
    protected void buildWindow() {
        System.out.println(name + "的窗户要向南");
    }

    @Override
    protected void buildWall() {
        System.out.println(name + "的墙使用玻璃制造");
    }

    @Override
    protected void buildBase() {
        System.out.println(name + "的地基使用花岗岩");
    }

    @Override
    protected void buildToilet() {
        System.out.println(name + "的厕所建在西北角");
    }

}

 

测试类:Clienter

 1  public class Clienter {
 2 
 3     public static void main(String[] args){
 4         HouseTemplate houseOne = new HouseOne("房子1", false);
 5         HouseTemplate houseTwo = new HouseTwo("房子2");
 6         houseOne.buildHouse();
 7         houseTwo.buildHouse();
 8     }
 9 
10 }

测试结果:

房子1的地基使用钢铁地基
房子1的墙使用大理石建造
房子1的门要采用防盗门
房子1的窗户要面向北方
房子2的地基使用花岗岩
房子2的墙使用玻璃制造
房子2的门采用木门
房子2的窗户要向南
房子2的厕所建在西北角

  通过直接结果我们可以清晰的看到,我们通过重写钩子方法自定义了房子1不需要建造厕所(fasle)。

  钩子方法的作用也就一目了然啦。

  模板模式的关键点:

    1、使用抽象类定义模板类,并在其中定义所有的基本方法、模板方法,钩子方法,不限数量,以实现功能逻辑为主。其中基本方法使用final修饰,其中要调用基本方法和钩子方法,基本方法和钩子方法可以使用protected修饰,表明可被子类修改。

    2、定义实现抽象类的子类,重写其中的模板方法,甚至钩子方法,完善具体的逻辑。

  使用场景:

    1、在多个子类中拥有相同的方法,而且逻辑相同时,可以将这些方法抽出来放到一个模板抽象类中。

    2、程序主框架相同,细节不同的情况下,也可以使用模板方法。

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java JDK动态代理实现原理 代码演示

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Java设计模式 单例模式讲解 vs 代码实例

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