一、简介
模板方法模式是类的行为模式,需要开发抽象类和具体子类的工程师之间的合作。一个工程师负责给出一个算法的轮廓和骨架,另一个工程师负责给出这个算法的各个逻辑步骤。代表这些具体逻辑步骤的方法称为基本方法,而将这些基本方法汇总起来的方法叫做模板方法。
二、设计思想
模板模式通常会设计一个抽象类,内部定义一些需要子类去实现的方法;抽象类中还应该有一个或多个模板方法,即固定好的框架,而且这个方法被定义为final,不允许子类去修改。在这个固定的模板方法内部,会调用那些抽象方法,来一步步实现整个算法流程。通常子类都要去继承这个抽象父类,去实现属于自己的业务逻辑。
三、程序示例背景
先要手工制作饮料,比如我们办公室常见的泡咖啡和泡茶,制作的流程可以分为:煮水、准备原料、冲水、加入调料;其中第一、三步的动作是一样的。所以这两个动作可以在父类中直接实现,而第二、四步,对于泡咖啡和泡茶来说则有区别,因此可以设计成抽象方法,在各自的子类中实现。而这四个动作又是制作饮料的固定流程,可以定义成模板方法,并用final来修饰。
抽象类:
/**
* 模板模式
* 抽象类
* @author Administrator
* @version [版本号, 2016-10-21]
*/
public abstract class MakeBeverage
{
/**
* 模板方法
*/
public final void prepareBeverage()
{
boilWater();
brew();
pourInCup();
addCondiments();
}
private void boilWater()
{
System.out.println("将水煮沸");
}
protected abstract void brew();
private void pourInCup()
{
System.out.println("将水倒入杯中");
}
protected abstract void addCondiments();
}
子类实现:
/**
* 泡茶
*/
public class TeaBeverage extends MakeBeverage
{
@Override
protected void brew()
{
System.out.println("烘焙茶叶");
}
@Override
protected void addCondiments()
{
System.out.println("加入茶叶调料");
}
}
/**
* 泡咖啡
*/
public class CoffeeBeverage extends MakeBeverage
{
@Override
protected void brew()
{
System.out.println("烘焙咖啡豆");
}
@Override
protected void addCondiments()
{
System.out.println("加入咖啡调料");
}
}
这样我们可以按照不同人的需要分别制作茶和咖啡这两款饮料。我们再想想,茶分很多种,如果有人要喝不加调料的差,我们的程序该怎么办?
这时候模板模式提供了一个钩子方法,用于在模板方法中定制某些动作。
我们将上面的抽象类做些改动:
/**
* 模板模式
* 抽象类
* @author Administrator
* @version [版本号, 2016-10-21]
*/
public abstract class MakeBeverage
{
/**
* 模板方法
*/
public final void prepareBeverage()
{
boilWater();
brew();
pourInCup();
//钩子方法,从需求方出发,可以选择是否需要这一个动作
if(hookMethod())
{
addCondiments();
}
}
private void boilWater()
{
System.out.println("将水煮沸");
}
protected abstract void brew();
private void pourInCup()
{
System.out.println("将水倒入杯中");
}
protected abstract void addCondiments();
//钩子方法
protected boolean hookMethod()
{
//默认值,可以让子类去重写
return true;
}
}
我们来看下子类是如何实现的,由于不添加调料的茶也是属于茶的一类。我们让它去实现类TeaBeverage:
/**
* 不添加调料的茶
*/
public class ChineseTeaBeverage extends TeaBeverage
{
@Override
protected boolean hookMethod()
{
return false;
}
}
四、使用场景
模板模式用于那种几个动作组合的场景,将其中可变的部分留给子类去实现,而将子类公共部分的代码提炼到父类中去实现,防止代码重复。至于钩子函数,只允许在特定点上调用,这样就可以控制在特定点进行扩展。
