一、模板方法模式简介

模板方法模式 : 定义了一个算法的骨架 , 并允许子类为一个或多个步骤提供实现 ;

模板方法模式可以使子类在不改变算法结构的前提下 , 重新定义算法的某些步骤 ;

模板方法模式类型 : 行为型 ;

二、模板方法模式适用场景

模板方法模式适用场景 :

父类视角 : 一次性实现一个算法不变的部分 , 并将可变部分留给子类实现 ;
子类视角 : 各个子类中 , 公共部分被提取出来 , 集中到一个公共的父类中 , 避免代码重复 ;

模板方法模式的目的是让子类可以扩展或具体实现固定方法的某个具体的步骤 ; 对于模板来说 , 是一套固定的算法 , 通过子类可以扩展固定算法中某些算法步骤 ;

三、模板方法模式优缺点

模板方法模式优点 :

提高代码复用性 : 将相同部分代码 , 放在抽象的父类中 ;
提高扩展型 : 将不同的代码 , 放在不同的子类中 , 通过对子类的扩展 , 增加新的行为 ;
符合开闭原则 : 通过父类调用子类的操作 , 通过对子类的扩展来增加新的行为 ;

模板方法模式将不变的行为定义在父类中 , 去除子类的重复代码 , 体现其优势 , 提供了一个很好的代码复用平台 ;

模板方法模式缺点 :

增加复杂性 : 类数量增加 , 增加了系统复杂性 ; 引入了抽象类 , 对于每个实现 , 都需要定义一个子类 ;
继承缺点 : 模板方法主要通过继承实现 , 继承关系自身就有缺点 , 如果父类增加新的抽象方法 , 所有的子类都要修改一遍 ;

四、模板方法扩展

模板方法扩展 : 通过钩子方法进行扩展 ;

钩子方法 : 提供缺省的行为 , 子类可以在必要时进行扩展 ;

钩子方法是模板对子类更进一步开方和扩展 ;

五、模板方法模式相关设计模式

模板方法模式与工厂方法模式 : 工厂方法是模板方法的一种特殊实现 ;

模板方法模式和策略模式 : 二者都封装了算法逻辑 ;

策略模式 的目的是使各种算法之间可以相互替换 , 并且不影响最终用户的使用 , 对终端用户透明 ;
模板方法模式 是针对一个算法流程 , 将其中某些不太一样的算法步骤 , 交给子类实现 ,

模板方法模式不会改变算法流程 , 策略模式是可以改变算法流程的 , 并且策略模式的策略之间可以相互替换 ;

六、模板方法模式代码示例

业务场景 : 把大象放进冰箱 ;

1、模板方法抽象类

package templatemethod;public abstract class Fridge {/*** 模板方法 不能被修改 , 使用 final 修饰 , 不允许子类覆盖该方法*      防止子类修改模板方法的流程*/protected final void store() {openDoor();closeDoor();// 这个钩子方法可以让子类控制模板方法的执行流程if (needColdStorage()) {codeStorage();}put();}/*** 该方法是不变的 , 不允许子类修改*/final void openDoor() {System.out.println("打开冰箱门");}final void codeStorage() {System.out.println("打开冷藏功能");}/*** 钩子方法 , 子类可以进行覆盖*      将适当的权限开放给应用层 , 用于控制模板方法流程* @return*/protected boolean needColdStorage() {return false;}/*** 抽象方法 , 需要子类进行实现*/abstract void put();final void closeDoor() {System.out.println("关闭冰箱门");}
}

2、模板方法实现类 1

注意这个类实现了钩子方法 , 改变了模板方法的执行流程 ;

package templatemethod;public class FishFridge extends Fridge {@Overridevoid put() {System.out.println("把鱼放进冰箱");}@Overrideprotected boolean needColdStorage() {// 需要冷藏存储return true;}
}

3、模板方法实现类 2

package templatemethod;public class ElephantFridge extends Fridge {@Overridevoid put() {System.out.println("把大象放进冰箱");}
}

4、测试类

package templatemethod;public class Main {public static void main(String[] args) {// 把大象放到冰箱Fridge elephantFridge = new ElephantFridge();elephantFridge.store();System.out.println();// 把鱼放到冰箱Fridge fishFridge = new FishFridge();fishFridge.store();}
}

执行结果 :

打开冰箱门
关闭冰箱门
把大象放进冰箱打开冰箱门
关闭冰箱门
冷藏存放
把鱼放进冰箱

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