设计模式之模版方法

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一、介绍

模版方法是23种设计模式中的一个，属于行为性设计模式。是对算法行为方式的一类设计。

所谓模版方法，就是在一个方法中，定义了一系列其他方法的调用顺序，而其他方法由各个子类实现。因此当调用这个方法时，它只提供了其他方法的调用顺序，其他方法的实现细节由调用方的实际类型决定。

简单理解就是定义一个模版，模版内的不同模块该如何实现交给子类完成。

打个比方，你是两个孩子(孩子A和孩子B)的爸爸，你给他们提出了一日三餐的规定，先吃早饭，再吃午饭，最后吃晚饭。

两个孩子很乖

• 孩子A早饭喝粥，午饭吃饭，晚饭吃屎
• 孩子B早饭吃包子，午饭吃面，晚饭喝尿

他们爱吃什么吃什么，这是他们的吃饭自由，反正实现了一日三餐的规定。

二、入门示例

下面我们用代码来描述模版方法的思想。

父类A定义了一个模版方法：一日三餐，以及另外三个方法：早饭、午饭、晚饭。其子类B和C分别对这三个方法进行重写来实现各自的逻辑。当这两个子类的对象调用继承自父类A的一日三餐时，就会按顺序对早饭、午饭、晚饭三个方法进行调用。代码如下

• 定义一日三餐模版的父亲类

  public class Parent {
      // 一日三餐的模版
      public void threeMealsDaily() {
          // 早饭
          breakfast();
          // 午饭
          lunch();
          // 晚饭
          dinner();
      }
      // 早饭
      public void breakfast() {
      }
      // 午饭
      public void lunch() {
      }
      // 晚饭
      public void dinner() {
      }
  }
  

• 儿子

  public class Son extends Parent{
      // 早饭
      @Override
      public void breakfast() {
          System.out.println("早饭：喝粥");
      }
      // 午饭
      @Override
      public void lunch() {
          System.out.println("午饭：米饭");
      }
      // 晚饭
      @Override
      public void dinner() {
          System.out.println("晚饭：吃屎");
      }
  }
  

• 女儿

  public class Daughter extends Parent{
      // 早饭
      @Override
      public void breakfast() {
          System.out.println("早饭：包子");
      }
      // 午饭
      @Override
      public void lunch() {
          System.out.println("午饭：炒面");
      }
      // 晚饭
      @Override
      public void dinner() {
          System.out.println("晚饭：喝尿");
      }
  }
  

• 测试

  public class TemplateDemo {
      
      public static void main(String[] args) {
          // 儿子的一日三餐
          Son son = new Son();
          System.out.println("==============儿子的一日三餐==============");
          son.threeMealsDaily();
  
          // 女儿的一日三餐
          Daughter daughter = new Daughter();
          System.out.println("==============女儿的一日三餐==============");
          daughter.threeMealsDaily();
      }
  }
  

• 输出

  

三、实践

在java中我们提倡面向接口编程，因此需要定义一个接口，来定义其实现类中的行为。另外需要将父类设置为抽象类并定义模版方法。因此在模版方法中存在这三个组件：

• 接口类：定义模版方法
• 抽象类：实现接口定义的模版方法，并定义抽象方法由子类实现
• 具体实现类：继承抽象类，并实现抽象类定义的抽象方法

下面我们对上面的入门示例进行改造

• 接口类：定义模版方法

  public interface Daily {
  
      // 日常活动
      void threeMealsDaily();
  }
  

• 抽象类：实现接口定义的模版方法，并定义抽象方法由子类实现

  模版方法threeMealsDaily()设置为public是为了在任何地方都可以调用该方法

  实现细节设置为protected是为了控制其具体实现类的位置

  public abstract class Parent implements Daily {
      // 一日三餐的模版
      public void threeMealsDaily() {
          // 早饭
          breakfast();
          // 午饭
          lunch();
          // 晚饭
          dinner();
      }
      // 早饭
      protected abstract void breakfast();
      // 午饭
      protected abstract void lunch();
      // 晚饭
      protected abstract void dinner();
  }
  

• 具体实现类：继承抽象类，并实现抽象类定义的抽象方法

  public class Daughter extends Parent {
      // 早饭
      @Override
      public void breakfast() {
          System.out.println("早饭：包子");
      }
      // 午饭
      @Override
      public void lunch() {
          System.out.println("午饭：炒面");
      }
      // 晚饭
      @Override
      public void dinner() {
          System.out.println("晚饭：喝尿");
      }
  }
  
  
  public class Son extends Parent {
      // 早饭
      @Override
      public void breakfast() {
          System.out.println("早饭：喝粥");
      }
      // 午饭
      @Override
      public void lunch() {
          System.out.println("午饭：米饭");
      }
      // 晚饭
      @Override
      public void dinner() {
          System.out.println("晚饭：吃屎");
      }
  }
  

• 测试

  public class TemplateDemo {
  
      public static void main(String[] args) {
          // 儿子的一日三餐
          Daily son = new Son();
          System.out.println("==============儿子的一日三餐==============");
          son.threeMealsDaily();
  
          // 女儿的一日三餐
          Daily daughter = new Daughter();
          System.out.println("==============女儿的一日三餐==============");
          daughter.threeMealsDaily();
      }
  }
  

• 输出

  

四、使用场景

• 在java集合中，LinkedHashMap与其父类HashMap以及抽象父类AbstractMap就是模版方法设计模式的体现
• 在spring中，DispatcherServlet与其父类爷类祖爷类也是模版方法设计模式的复杂体现

五、总结

模版方法是比较简单的一种设计模式。但他还是有一些优缺点。

优点：通过模版定义方法，提高了代码的复用性的同时也提高了子类的个性化实现

缺点：当然是java单继承的缺陷了。

纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行。

————我是万万岁，我们下期再见————