Java 设计模式系列(十三)模板方法

模板方法模式是类的行为模式。准备一个抽象类,将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现,然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法,从而对剩余的逻辑有不同的实现。这就是模板方法模式的用意。

一、模板方法的结构

  • AbstractClass:抽象类。用来定义算法骨架和原语操作,具体的子类通过重定义这些原语操作来实现一个算法的各个步骤。在这个类里面,还可以提供算法中通用的实现。

  • ConcreteClass:具体实现类。用来实现算法骨架中的某些步骤,完成跟特定子类相关的功能。

源代码

(1) 抽象模板角色类

  1. /**
  2. * 定义模板方法、原语操作等的抽象类
  3. */
  4. public abstract class AbstractTemplate {
  5. /** 原语操作1,所谓原语操作就是抽象的操作,必须要由子类提供实现 */
  6. public abstract void doPrimitiveOperation1();
  7. /** 原语操作2 */
  8. public abstract void doPrimitiveOperation2();
  9. /** 模板方法,定义算法骨架 */
  10. public final void templateMethod() {
  11. doPrimitiveOperation1();
  12. doPrimitiveOperation2();
  13. }
  14. }

(2) 具体模板角色类

  1. /**
  2. * 具体实现类,实现原语操作
  3. */
  4. public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate {
  5. public void doPrimitiveOperation1() {
  6. //具体的实现
  7. }
  8. public void doPrimitiveOperation2() {
  9. //具体的实现
  10. }
  11. }

模板模式的关键是:子类可以置换掉父类的可变部分,但是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。

每当定义一个新的子类时,不要按照控制流程的思路去想,而应当按照“责任”的思路去想。换言之,应当考虑哪些操作是必须置换掉的,哪些操作是可以置换掉的,以及哪些操作是不可以置换掉的。使用模板模式可以使这些责任变得清晰。

二、总结

模板方法中的方法可以分为两大类:模板方法和基本方法。

(1) 模板方法

一个模板方法是定义在抽象类中的,把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法。

一个抽象类可以有任意多个模板方法,而不限于一个。每一个模板方法都可以调用任意多个具体方法。

(2) 基本方法

基本方法又可以分为三种:抽象方法(Abstract Method)、具体方法(Concrete Method)和钩子方法(Hook Method)。

  • 抽象方法:一个抽象方法由抽象类声明,由具体子类实现。在Java语言里抽象方法以abstract关键字标示。

  • 具体方法:一个具体方法由抽象类声明并实现,而子类并不实现或置换。

  • 钩子方法:一个钩子方法由抽象类声明并实现,而子类会加以扩展。通常抽象类给出的实现是一个空实现,作为方法的默认实现。


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