设计模式之模板方法模式

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

类图

AbstractClass是抽象类，TemplateMethod()是具体的业务方法。
每个子类的需要重写PrimitiveOperation1() 和 PrimitiveOperation2()

---

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能
• 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，或只做默认的事，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
• 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
• 每一个不同的实现都需要一个子类来实现，导致类的个数增加，使得系统庞大

模板方法——子类决定如何实现算法中的步骤
策略——封装可以互换的行为，然后使用委托来决定要采用哪一个行为
工厂方法——由子类决定实例化哪个具体类

---

例子

有两个类Coffee和Tea，分别实现了泡咖啡喝泡茶，我们使用模板方式模式进行封装

原来的代码

//泡咖啡
public class Coffee {

    void prepareRecipe(){
        boilWater();//把水烧开
        brewCoffeeGrinds();//沸水冲咖啡
        pourInCup();//把咖啡倒入杯中
        addSugarAndMilk();//加糖和牛奶
    }

    private void addSugarAndMilk() {
        System.out.println("addSugarAndMilk");
    }

    private void pourInCup() {
        System.out.println("pourInCup");
    }

    private void brewCoffeeGrinds() {
        System.out.println("brewCoffeeGrinds");
    }

    private void boilWater() {
        System.out.println("boilWater");
    }
}

//泡茶
public class Tea {

    void prepareRecipe(){
        boilWater();//把水烧开
        steepTeaBag();//泡茶
        pourInCup();//把茶倒入杯中
        addLemon();//加柠檬
    }

    private void addLemon() {
        System.out.println("addLemon");
    }

    private void pourInCup() {
        System.out.println("pourInCup");
    }

    private void steepTeaBag() {
        System.out.println("steepTeaBag");
    }

    private void boilWater() {
        System.out.println("boilWater");
    }
}

我们发现的问题

• 泡咖啡和泡茶的流程大致相同。
• Coffee和Tea之间存在重复代码
• 由于类的组织方式不具有弹性，所以加入新种类的饮料需要做很多工作
• 算法的知识和实现分散在许多类中

使用模板方法模式

public abstract class CaffeineBeverage {
    //超类中定义执行模板
    final void prepareRecipe(){
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    abstract void addCondiments();
    abstract void brew();

    void pourInCup() {
        System.out.println("pourInCup");
    }

    void boilWater() {
        System.out.println("boilWater");
    }
}

//子类完成差异动作
public class Coffee extends CaffeineBeverage {

    void addCondiments() {
        System.out.println("addSugarAndMilk");
    }

    void brew() {
        System.out.println("brewCoffeeGrinds");
    }
}
public class Tea extends CaffeineBeverage {

    void addCondiments() {
        System.out.println("addLemon");
    }

    void brew() {
        System.out.println("steepTeaBag");
    }
}

---