Java模板模式

在模板模式(Template Pattern)中，一個(gè)抽象類公開(kāi)定義了執(zhí)行它的方法的方式/模板。它的子類可以按需要重寫方法實(shí)現(xiàn)，但調(diào)用將以抽象類中定義的方式進(jìn)行。這種類型的設(shè)計(jì)模式屬于行為型模式。

介紹

意圖：定義一個(gè)操作中的算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。模板方法使得子類可以不改變一個(gè)算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。

主要解決：一些方法通用，卻在每一個(gè)子類都重新寫了這一方法。

何時(shí)使用：有一些通用的方法。

如何解決：將這些通用算法抽象出來(lái)。

關(guān)鍵代碼：在抽象類實(shí)現(xiàn)，其他步驟在子類實(shí)現(xiàn)。

應(yīng)用實(shí)例： ① 在造房子的時(shí)候，地基、走線、水管都一樣，只有在建筑的后期才有加壁櫥加?xùn)艡诘炔町悺?② 西游記里面菩薩定好的 81 難，這就是一個(gè)頂層的邏輯骨架。 3、spring 中對(duì) Hibernate 的支持，將一些已經(jīng)定好的方法封裝起來(lái)，比如開(kāi)啟事務(wù)、獲取 Session、關(guān)閉 Session 等，程序員不重復(fù)寫那些已經(jīng)規(guī)范好的代碼，直接丟一個(gè)實(shí)體就可以保存。

優(yōu)點(diǎn)： ① 封裝不變部分，擴(kuò)展可變部分。 ② 提取公共代碼，便于維護(hù)。 ③ 行為由父類控制，子類實(shí)現(xiàn)。

缺點(diǎn)：每一個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)都需要一個(gè)子類來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致類的個(gè)數(shù)增加，使得系統(tǒng)更加龐大。

使用場(chǎng)景： ① 有多個(gè)子類共有的方法，且邏輯相同。 ② 重要的、復(fù)雜的方法，可以考慮作為模板方法。

注意事項(xiàng)：為防止惡意操作，一般模板方法都加上 final 關(guān)鍵詞。

實(shí)現(xiàn)

我們將創(chuàng)建一個(gè)定義操作的 Game 抽象類，其中，模板方法設(shè)置為 final，這樣它就不會(huì)被重寫。Cricket 和 Football 是擴(kuò)展了 Game 的實(shí)體類，它們重寫了抽象類的方法。

TemplatePatternDemo，我們的演示類使用 Game 來(lái)演示模板模式的用法。

步驟 1

創(chuàng)建一個(gè)抽象類，它的模板方法被設(shè)置為 final。

public abstract class Game {
   abstract void initialize();
   abstract void startPlay();
   abstract void endPlay();
 
   //模板
   public final void play(){
 
      //初始化游戲
      initialize();
 
      //開(kāi)始游戲
      startPlay();
 
      //結(jié)束游戲
      endPlay();
   }
}

步驟 2

創(chuàng)建擴(kuò)展了上述類的實(shí)體類。

public class Cricket extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Cricket Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

public class Football extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Football Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

步驟 3

使用 Game 的模板方法 play() 來(lái)演示游戲的定義方式。

public class TemplatePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      Game game = new Cricket();
      game.play();
      System.out.println();
      game = new Football();
      game.play();      
   }
}

步驟 4

執(zhí)行程序，輸出結(jié)果：

Cricket Game Initialized! Start playing.
Cricket Game Started. Enjoy the game!
Cricket Game Finished!

Football Game Initialized! Start playing.
Football Game Started. Enjoy the game!
Football Game Finished!