模板方法模式(模板模式)——钩子方法

豆浆制作问题

编写制作豆浆的程序,说明如下:

  1. 制作豆浆的流程选材—>添加配料—>浸泡—>放到豆浆机打碎

  2. 通过添加不同的配料,可以制作出不同口味的豆浆

  3. 选材、浸泡和放到豆浆机打碎这几个步骤对于制作每种口味的豆浆都是一样的

  4. 请使用模板方法模式完成(说明:因为模板方法模式,比较简单,很容易就想到这个方案,因此就直接使用,不再使用传统的方案来引出模板方法模式)

模板方法模式基本介绍

基本介绍

  1. 模板方法模式(Template Method Pattern),又叫模板模式(Template Pattern),z 在一个抽象类公开定义了执行它的方法的模板。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。

  2. 简单说,模板方法模式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,使得子类可以不改变一个算法的结构,就可以重定义该算法的某些特定步骤

  3. 这种类型的设计模式属于行为型模式。

模板方法模式原理类图

模板方法模式的原理类图

模板方法模式(模板模式)——钩子方法_第1张图片

  • 对原理类图的说明-即(模板方法模式的角色及职责)
  1. AbstractClass 抽象类, 类中实现了模板方法(template),定义了算法的骨架,具体子类需要去实现其它的抽象方法operationr2,3,4

  2. ConcreteClass 实现抽象方法operationr2,3,4, 以完成算法中特点子类的步骤

模板方法模式解决豆浆制作问题

  1. 应用实例要求
    编写制作豆浆的程序,说明如下:
    制作豆浆的流程选材—>添加配料—>浸泡—>放到豆浆机打碎
    通过添加不同的配料,可以制作出不同口味的豆浆
    选材、浸泡和放到豆浆机打碎这几个步骤对于制作每种口味的豆浆都是一样的(红豆、花生豆浆。。。)
  2. 思路分析和图解(类图)
    模板方法模式(模板模式)——钩子方法_第2张图片
  3. 代码实现
    客户端
public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//制作红豆豆浆
		
		System.out.println("----制作红豆豆浆----");
		SoyaMilk redBeanSoyaMilk = new RedBeanSoyaMilk();
		redBeanSoyaMilk.make();
		
		System.out.println("----制作花生豆浆----");
		SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();
		peanutSoyaMilk.make();
	}

}

抽象类

//抽象类,表示豆浆
public abstract class SoyaMilk {

	//模板方法, make , 模板方法可以做成final , 不让子类去覆盖.
	final void make() {
		
		select(); 
		addCondiments();
		soak();
		beat();
		
	}
	
	//选材料
	void select() {
		System.out.println("第一步:选择好的新鲜黄豆  ");
	}
	
	//添加不同的配料, 抽象方法, 子类具体实现
	abstract void addCondiments();
	
	//浸泡
	void soak() {
		System.out.println("第三步, 黄豆和配料开始浸泡, 需要3小时 ");
	}
	 
	void beat() {
		System.out.println("第四步:黄豆和配料放到豆浆机去打碎  ");
	}
}

其中一个子类

public class PeanutSoyaMilk extends SoyaMilk {

	@Override
	void addCondiments() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 第二步加入上好的花生 ");
	}

}

模板方法模式的钩子方法

  1. 在模板方法模式的父类中,我们可以定义一个方法,它默认不做任何事,子类可以视情况要不要覆盖它,该方法称为“钩子”。(钩子方法,有子类实现子类,没有实现自己默认的)

  2. 还是用上面做豆浆的例子来讲解,比如,我们还希望制作纯豆浆,不添加任何的配料,请使用钩子方法对前面的模板方法进行改造

  3. 代码演示:

客户端:

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//制作红豆豆浆
		
		System.out.println("----制作红豆豆浆----");
		SoyaMilk redBeanSoyaMilk = new RedBeanSoyaMilk();
		redBeanSoyaMilk.make();
		
		System.out.println("----制作花生豆浆----");
		SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();
		peanutSoyaMilk.make();
		
		System.out.println("----制作纯豆浆----");
		SoyaMilk pureSoyaMilk = new PureSoyaMilk();
		pureSoyaMilk.make();
	}

}

抽象类:里面有勾子方法

/抽象类,表示豆浆
public abstract class SoyaMilk {

	//模板方法, make , 模板方法可以做成final , 不让子类去覆盖.
	final void make() {
		
		select(); 
		if(customerWantCondiments()) {
			addCondiments();
		}
		soak();
		beat();
		
	}
	
	//选材料
	void select() {
		System.out.println("第一步:选择好的新鲜黄豆  ");
	}
	
	//添加不同的配料, 抽象方法, 子类具体实现
	abstract void addCondiments();
	
	//浸泡
	void soak() {
		System.out.println("第三步, 黄豆和配料开始浸泡, 需要3小时 ");
	}
	 
	void beat() {
		System.out.println("第四步:黄豆和配料放到豆浆机去打碎  ");
	}
	
	//钩子方法,决定是否需要添加配料
	boolean customerWantCondiments() {
		return true;
	}
}

豆浆类(默认不加配料)

public class PureSoyaMilk extends SoyaMilk{

	@Override
	void addCondiments() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//空实现
	}
	
	@Override
	boolean customerWantCondiments() {
		// TODO Auto-generated method stub
		return false;
	}
 
}

什么是钩子函数

钩子函数这个称呼是很多开发语言中都会涉及到的一个东西,我的理解是系统处理消息时预先设置好的一个函数,就好像某一个周期,这个周期是系统自动执行的,那么这个周期怎样让人为干预他的进程呢,就像是这样。如下图。
模板方法模式(模板模式)——钩子方法_第3张图片

总结

代码执行有一定的流程,比如说第一步做什么,第二步做什么,第三步做什么,每一步对应一个执行函数,这里说的第几步只是说的某些特定阶段,并不一定是连续在一起的。有时候这些函数体可能是空的,什么也没有做,但是是有一个流程在那里的,这种某一步对应的函数就叫钩子函数,并且钩子函数是有一个具体名称的,是系统到了某个阶段检测到有就自动调用,钩子函数里面的代码是有程序员自己编写。并且这个回答是针对所有编程语言说的。

钩子函数:

百科:钩子函数是Windows消息处理机制的一部分,通过设置“钩子”,应用程序可以在系统级对所有消息、事件进行过滤,访问在正常情况下无法访问的消息。钩子的本质是一段用以处理系统消息的程序,通过系统调用,把它挂入系统。

emmmm,认认真真读三遍。get关键词,在系统级对所有消息进行过滤,这是什么意思呢?是说钩子函数是在一个事件触发的时候,在系统级捕获到了他,然后做一些操作。一段用以处理系统消息的程序,用以处理系统消息的程序,是说钩子函数是用于处理系统消息的。

1、是个函数,在系统消息触发时被系统调用

2、不是用户自己触发的

3、使用时直接编写函数体

钩子函数的名称是确定的,当系统消息触发,自动会调用。

例如react的componentWillUpdate函数,用户只需要编写componentWillUpdate的函数体,当组件状态改变要更新时,系统就会调用componentWillUpdate。

较常用的钩子函数还有vue生命周期的几个钩子等

模板方法模式在Spring 框架应用的源码分析

  1. Spring IOC 容器初始化时运用到的模板方法模式
  2. 代码分析+角色分析+说明类图
    模板方法模式(模板模式)——钩子方法_第4张图片
  3. 针对源码的类图(说明层次关系)
    模板方法模式(模板模式)——钩子方法_第5张图片

模板方法模式的注意事项和细节

  1. 基本思想是:算法只存在于一个地方,也就是在父类中,容易修改。需要修改算法时,只要修改父类的模板方法或者已经实现的某些步骤,子类就会继承这些修改

  2. 实现了最大化代码复用。父类的模板方法和已实现的某些步骤会被子类继承而直接使用。

  3. 既统一了算法,也提供了很大的灵活性。父类的模板方法确保了算法的结构保持不变,同时由子类提供部分步骤的实现。

  4. 该模式的不足之处:每一个不同的实现都需要一个子类实现,导致类的个数增加,使得系统更加庞大

  5. 一般模板方法都加上final 关键字, 防止子类重写模板方法.

  6. 模板方法模式使用场景:当要完成在某个过程该过程要执行一系列步骤这一系列的步骤基本相同,但其个别步骤在实现时可能不同,通常考虑用模板方法模式来处理

总结

定义一个一个抽象父类,抽象父类里面有一系列方法(一两个抽象的或者有判断需不要要抽象类的钩子方法)封装成一个方法,子类实现那个抽象方法,
客户端调用子类

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