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:

1. 哪些方法是通用的, 在父类实现
2. 哪些方法是不同的, 在父类抽象, 在子类中实现;
3. 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)

public abstract class AbstractCook {
	//做饭 统一的流程
    public final void doCook(){
        openFire();
        cooking();
        if(isFinal()){
            doFinal();
        }
        closedFire();
    }
    //钩子方法
    public boolean isFinal() {
        return false;
    }
    public void doFinal() {
	  System.out.println("做完收锅!!");
    }
    protected abstract void cooking();
	
    protected void openFire() {
        System.out.println("点火, 开始做菜了");
    }
    protected void closedFire() {
        System.out.println("关火, 菜出锅了");
    }
}

2.具体子类(小龙虾和炒饭)

public class Crayfish extends AbstractCook {
    @Override
    protected void cooking() {
        System.out.println("一份小龙虾！");
    }

}

public class FryRice extends AbstractCook {
    @Override
    protected void cooking() {
        System.out.println("一份炒饭！");
    }
	@Override
    public boolean isFinal() {
        return true;
    }
}

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。