设计模式-模板模式和策略模式

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模板方法

概述

在模板模式（Template Pattern）中，一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。这种类型的设计模式属于行为型模式。

意图

定义一个操作中的==算法的骨架==，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定功能。

炒菜案例:

分析:
 1.取材
 2.处理食材
 3.起锅烧油
 4.放入食材
 5.翻炒
 6.放入各种调料
 7.翻炒均匀
 8.出锅

代码

炒菜接口:

public abstract class ChaoCai {
    //不能被子类重写
    public final void chaocai(){
        quShiCai();
        handle();
        qiGuoShaoYou();
        putShiCai();
        fanChao();
        putTiaoLiao();
        junYun();
        outGuo();
    }

    //1.取食材
    void quShiCai(){};
    //2.处理食材
    void handle(){};
    //3.起锅烧油
    void qiGuoShaoYou(){};
    //4.放入食材
    void putShiCai(){};
    //5.翻炒
    void fanChao(){};
    //6.放入各种调料
    void putTiaoLiao(){};
    //7.翻炒均匀
    void junYun(){};
    //8.出锅
    void outGuo(){};
}

番茄炒菜

public class FanQieChaoDan extends ChaoCai{

    @Override
    void quShiCai() {
        System.out.println("取鸡蛋和番茄");
    }

    @Override
    void handle() {
        System.out.println("处理鸡蛋和番茄");
    }

    @Override
    void qiGuoShaoYou() {
        System.out.println("起锅烧油");
    }

    @Override
    void putShiCai() {
        System.out.println("翻入鸡蛋和番茄");
    }

    @Override
    void fanChao() {
        System.out.println("翻炒");
    }

    @Override
    void putTiaoLiao() {
        System.out.println("翻入调料");
    }

    @Override
    void junYun() {
        System.out.println("翻炒均匀");
    }

    @Override
    void outGuo() {
        System.out.println("出锅！");
    }
}

测试:

public class ChaoCaiTest {

    public static void main(String[] args) {
        FanQieChaoDan fanQieChaoDan = new FanQieChaoDan();
        fanQieChaoDan.chaocai();
    }
}

优点：

1、封装不变部分，扩展可变部分。

2、提取公共代码，便于维护。

3、行为由父类控制，子类实现。

缺点：每一个不同的实现都需要一个子类来实现，导致类的个数增加，使得系统更加庞大。

使用场景：

1、有多个子类共有的方法，且逻辑相同。

2、重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。

注意事项：为防止恶意操作，一般模板方法都加上 final 关键词。

策略模式

背景：

在开发中经常遇到这种情况，实现某个功能有多种算法策略，我们可以根据不同环境或者条件选择不同的算法策略来完成该功能，比如查找、排序等，一种常用方式是硬编码在一个类中，如需要提供多种查找算法，可以将这些算法写到一个类中，在该类中提供多个方法，每一个方法对应一个具体的查找算法；当然也可以将这些查找算法封装在一个统一的方法中，通过 if-else 或者 case 等条件判断语句来进行选择。但是如果需要增加新的算法策略，就需要修改封装算法类的源代码；更换查找算法，也需要修改客户端的调用代码。并且在这个类中封装了大量算法，也会使得该类代码较复杂，维护较为困难。如果我们将这些策略包含在客户端，这种做法更不可取，将导致客户端程序庞大而且难以维护，如果存在大量可供选择的算法时问题将变得更加严重。

如何让算法和对象分开来，使得算法可以独立于使用它的客户而变化？解决方法就是使用策略模式。

什么是策略模式：

将类中经常改变或者可能改变的部分提取为作为一个抽象策略接口类，然后在类中包含这个对象的实例，这样类实例在运行时就可以随意调用实现了这个接口的类的行为。

比如定义一系列的算法，把每一个算法封装起来，并且使它们可相互替换，使得算法可独立于使用它的客户而变化，这就是策略模式。

（1）环境类(Context)：通过 ConcreteStrategy 具体策略类来配置，持有 Strategy 对象并维护对Strategy 对象的引用。可定义一个接口来让 Strategy 访问它的数据。

（2）抽象策略类(Strategy)：定义所有支持的算法的公共接口。 Context使用这个接口来调用某ConcreteStrategy 定义的算法。

（3）具体策略类(ConcreteStrategy)： Strategy 接口的具体算法。

代码

促销活动。

public class CuXiaoContext {

    private CuXiao cuXiao;

    public CuXiaoContext(CuXiao cuXiao) {
        this.cuXiao = cuXiao;
    }
    //定义一个使用算法的方法
    public void use(){
        cuXiao.cuxiao();
    }
}

public interface CuXiao {
    void cuxiao();
}

public class SuanFa618 implements CuXiao {

    @Override
    public void cuxiao() {
        System.out.println("使用6.18的促销算法");
    }
}

public class SuanFa1111 implements CuXiao{

    @Override
    public void cuxiao() {
        System.out.println("使用11.11的促销算法");
    }
}

public class SuanFa1212 implements CuXiao{

    @Override
    public void cuxiao() {
        System.out.println("使用12.12的促销算法");
    }
}

public class CuXiaoTest {

    public static void main(String[] args) {
        //SuanFa618 suanFa618 = new SuanFa618();
        SuanFa1111 suanFa1111 = new SuanFa1111();
        CuXiaoContext context = new CuXiaoContext(suanFa1111);
        context.use();
    }
}

策略模式优缺点：

优点：

1、算法可以自由切换（策略类自由切换）。

2、避免使用多重条件判断。

3、扩展性良好（符合开闭原则）。

缺点：

1、策略类会增多。

2、所有策略类都需要对外暴露。

3、客户端必须知道所有的策略类，才能确定要调用的策略类。

策略模式使用场景：

1. 如果在一个系统里面有许多类，它们之间的区别仅在于它们的行为，那么使用策略模式可以动态地让一个对象在许多行为中选择一种行为。

2. 一个系统需要动态地在几种算法中选择一种。

3. 如果一个对象有很多的行为，如果不用恰当的模式，这些行为就只好使用多重的条件选择语句来实现。