Java设计模式—模板方法模式

原创
顾立剑
设计模式
0 ℃

1、介绍

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。

2、结构

①、模板方法模式结构可以分为两个角色：
      抽象模板(Abstract Template)角色
      具体模板(Concrete Template)角色
②、模板方法模式的静态结构图如下所示：


这里涉及到两个角色：
抽象模板(Abstract Template)角色职责：

  • 定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
  • 定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中，推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。

具体模板(Concrete Template)角色职责：

  • 实现父类所定义的一个或多个抽象方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
  • 每一个抽象模板角色都可以有任意多个具体模板角色与之对应，而每一个具体模板角色都可以给出这些抽象方法（也就是顶级逻辑的组成步骤）的不同实现，从而使得顶级逻辑的实现各不相同。

3、代码示例

抽象模板角色类

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/**
 * 抽象模板类
 *
 * @author gulj
 * @create 2017-09-08 下午2:48
 **/
public abstract class AbstractTemplate {


    /**
     * 模板方法（定义模板的算法，整体骨架，业务方法由具体子类实现）
     *
     * @param params
     * @return
     */
    public final String templateMethod(String params) {//核心的模板方法，不允许子类覆盖
        long startTime = System.currentTimeMillis();//模板方法，统一的模板


        /**
         * 具体的业务方法，可以有以下三种方式
         */

        System.out.println("---------------------------");

        // ①、需要所有子类实现各自的业务逻辑
        String result = abstractMethod(params);

        // ②、本类已经实现的方法
        concreteMethod();

        // ③、需要的子类可以重写
        hookMethod();

        System.out.println("---------------------------");


        long endTime = System.currentTimeMillis();//模板方法，统一的模板
        System.out.println("耗时时间：" + (endTime - startTime));
        return result;
    }


    /**
     * 抽象方法，供子类具体实现，定义为protected，可以只保证子类来实现，外界不允许调用
     *
     * @param params
     * @return
     */
    protected abstract String abstractMethod(String... params);


    /**
     * 基本方法（已经实现）
     */
    private final String concreteMethod() {
        System.out.println("concreteMethod : 模板类实现已经实现的放方法");
        return null;
    }


    /**
     * 基本方法(空方法)
     */
    protected void hookMethod() {
        /**
         *  我们可以定义一个空方法，这样可以保证不是所有子类都需要重写该方法
         */
        System.out.println("hookMethod : 模板类的空方法，可供某些子类进行重写");
    }


}

具体模板角色类

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/**
 * 具体模板角色类
 *
 * @author gulj
 * @create 2017-09-08 下午3:25
 **/
public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate {

    /**
     * 重写父类的抽象方法
     *
     * @param params
     * @return
     */
    @Override
    protected String abstractMethod(String... params) {
        System.out.println("abstractMethod : 子类实现模板类中的抽象方法");
        return null;
    }
}

测试代码

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/**
 * @author gulj
 * @create 2017-09-08 下午3:29
 **/
public class TestTemplateDesignMain {


    public static void main(String[] args) {
        //子类实例
        ConcreteTemplate concreteTemplate = new ConcreteTemplate();
        //调用弗父类的模板方法
        concreteTemplate.templateMethod("");

        /**
         * 测试结果
         *

         ---------------------------
         abstractMethod : 子类实现模板类中的抽象方法
         concreteMethod : 模板类实现已经实现的放方法
         hookMethod : 模板类的空方法，可供某些子类进行重写
         ---------------------------
         耗时时间：1

         */
    }
}

4、说明

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，如代码示例中的：concreteMethod()方法。

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，如代码示例中的：hookMethod()方法。

设计模式