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  • 设计模式之模板方法模式(二)

    上一篇我们已经学会了模板方法模式,这次我们继续来深入学习下。毕竟学会只是第一步,还有更进一步的学习和深入等着我们呢。

    我们先来看下,对模板方法模式的一个总结的类图:

    让我们细看抽象类是如何被定义的,包含了它内含的模板方法和原语操作。

    abstract class AbstractClass {
    // 这就是模板方法。它被声明为final,以免子类改变这个算法的顺序
        final void templateMethod() {
        // 模板方法定义了一连串的步骤,每个步骤由一个方法代表
            primitiveOperation1();
            primitiveOperation2();
            concreteOperation();
            hook();
        }
        
        abstract void primitiveOperation1();
        
        abstract void primitiveOperation2();
        
        final void concreteOperation() {
            // 这里是实现
        }
        
        // 这是一个具体的方法,但他什么都不做。我们叫它为hook(钩子),马上就来揭晓它如何使用
        void hook();
    }
    

    对模板方法进行挂钩

    钩子是一种被声明在抽象类中的方法,但只有空的或者默认的实现。钩子的存在,可以让子类有能力对算法的不同点进行挂钩。要不要挂钩,由子类决定。

    钩子有很多用途,我们先看其中一个:

    public abstract class CaffeineBeverageWithHook {
     
    	final void prepareRecipe() {
    		boilWater();
    		brew();
    		pourInCup();
    		// 我们加上一个小小的条件语句,该条件是否成立,是由一个具体方法决定
    		if (customerWantsCondiments()) {
    			addCondiments();
    		}
    	}
     
    	abstract void brew();
     
    	abstract void addCondiments();
     
    	void boilWater() {
    		System.out.println("Boiling water");
    	}
     
    	void pourInCup() {
    		System.out.println("Pouring into cup");
    	}
     
        // 这就是一个钩子,子类可以覆盖这个方法,但不一定需要使用
    	boolean customerWantsCondiments() {
    		return true;
    	}
    }
    

    为了使用钩子,我们在子类中覆盖它。在这里,钩子控制了咖啡因饮料是否执行某部分算法;比如,饮料中是否需要加进调料

    public class CoffeeWithHook extends CaffeineBeverageWithHook {
     
    	public void brew() {
    		System.out.println("Dripping Coffee through filter");
    	}
     
    	public void addCondiments() {
    		System.out.println("Adding Sugar and Milk");
    	}
     
    	public boolean customerWantsCondiments() {
            // 询问用户,是否要加调料
    		String answer = getUserInput();
    
    		if (answer.toLowerCase().startsWith("y")) {
    			return true;
    		} else {
    			return false;
    		}
    	}
     
    	private String getUserInput() {
    		String answer = null;
    
    		System.out.print("Would you like milk and sugar with your coffee (y/n)? ");
    
    		BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
    		try {
    			answer = in.readLine();
    		} catch (IOException ioe) {
    			System.err.println("IO error trying to read your answer");
    		}
    		if (answer == null) {
    			return "no";
    		}
    		return answer;
    	}
    }
    

    上面就是一个钩子,询问顾客是否想要调料?如果需要,就执行内容,否则就不执行。测试代码如下:

    public class BeverageTestDrive {
    	public static void main(String[] args) {
     
    		Tea tea = new Tea();
    		Coffee coffee = new Coffee();
     
    		System.out.println("
    Making tea...");
    		tea.prepareRecipe();
     
    		System.out.println("
    Making coffee...");
    		coffee.prepareRecipe();
    
     
    		TeaWithHook teaHook = new TeaWithHook();
    		CoffeeWithHook coffeeHook = new CoffeeWithHook();
     
    		System.out.println("
    Making tea...");
    		teaHook.prepareRecipe();
     
    		System.out.println("
    Making coffee...");
    		coffeeHook.prepareRecipe();
    	}
    }
    

    执行结果如下:茶要加调料就给你加上了;咖啡不需要加调料,就没给你加

    Making tea...
    Boiling water
    Steeping the tea
    Pouring into cup
    Would you like lemon with your tea (y/n)? y
    Adding Lemon
    
    Making coffee...
    Boiling water
    Dripping Coffee through filter
    Pouring into cup
    Would you like milk and sugar with your coffee (y/n)? n
    

    那么,我们使用钩子的真正目的是什么呢?

    钩子有几种用法。如我们之前所说的,钩子可以让子类实现算法中可选的部分,或者在钩子对于子类的实现并不重要的时候,子类可以对此钩子置之不理。钩子的另一个用法,是让子类能够 有机会对模板方法中某些即将发生的(或刚刚发生的)步骤做出反应。比方说,名为justReOrderedList()的钩子方法允许子类在内部列表重新组织后执行某些动作(例如在屏幕上重新显示数据)。正如你刚刚看到的,钩子也可以让子类有能力为其抽象类做一些决定。

    好莱坞原则

    好莱坞原则:别调用(打电话给)我们,我们会调用(打电话给)你。

    好莱坞原则可以给我们一种防止“依赖腐败”的方法。当高层组件依赖低层组件,而低层组件又依赖高层组件,而高层组件又依赖边侧组件,而边侧组件又依赖低层组件时,依赖腐败就发生了。在这种情况下,没有人可以轻易地搞懂系统是如何设计的。

    在好莱坞原则下,我们允许低层组件将自己挂钩到系统上,但是高层组件会决定什么时候和怎样使用这些低层组件。换句话说,高层组件对待低层组件的方式是“别调用我们,我们会调用你”。

    好莱坞原则和模板方法之间的连接其实还算明显:当我们设计模板方法时,我们告诉子类“不要调用我们,我们会调用你”。怎样才能办到呢?让我们再看一次咖啡因饮料的设计:

    我们之前还知道一个原则叫依赖倒置原则,好莱坞原则也是有点这个味道的对吧。他们之间的关系是如何的呢?

    依赖倒置原则教我们尽量避免使用具体类,而多实用抽象。而好莱坞原则是用在创建框架或组件上的一种技巧,好让低层组件能够被挂钩进计算中,而且又不会让高层组件依赖低层组件。两者的目标都是在于解耦,但是以来倒置原则更加注重如何在设计中避免依赖。

    好莱坞原则教我们一个技巧,创建一个有弹性的设计,允许低层结构能够互相操作,而又防止其他类太过于依赖它们。

    这样我们就把开篇说的隐藏的原则给介绍完了,也更进一步的知道了模板方法模式钩子的用法,让我们在实战中能有一个更好的选择。这个设计模式,你get到了吗?

    小编本来想在这完结的,但是看了下书,发现后面还有一个更贴近实际的,意想不到的模板方法,而且是我们平时会使用到的,我们下篇来聊聊。

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