序言:
设计模式是程序设计中非常重要,也是非常关键的步骤。若能在程序设计中恰当地应用设计模式的思想,那么代码的质量和可维护性将会大大的提升,同时对我们的编码水平也是一种提升。
目录
一、概述:
模板方法模式
在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。
二、结构类图:
三、应用场景分析:
通常我们在说某某实物的模板时,意思就是说这个东西是不会变的。比如去ATM机上取钱这个需求,首先我们是要先找到ATM机,然后我们需要插入银行卡,再输入银行卡的密码,接着开始取钱,最后取回我们的银行卡,这些步骤就是模板,不管你是要工商银行的ATM机取钱还是到建设银行的ATM机上去取钱,这些步骤都是按照模板的顺序去执行,不能出现先输入密码再插入银行卡的情况,这样是取不到钱的。其实模板方法的思想就是:
你必须要照着模板的样子/步骤来,但是具体是什么样的/具体每一步要怎么做可以自己去实现。
四、示例代码:
模板方法类:DrawMoney.java 模板方法模式的模板类一般采用抽象类,因为既可以在抽象类中限定行为的执行顺序(自定义方法),也可以将一些必要的具体行为让子类去实现(抽象方法)。
/**
* 取钱的抽象类
*/
abstract class DrawMoney{
//final修饰,取钱行为流程不可更改
final void drawMoney(){
findATM();
insertBankCard();
enterPassword();
takeOutTheMoney();
takeBackBankCard();
}
//1.需要先找到ATM机
abstract void findATM();
//2.插入银行卡
abstract void insertBankCard();
//3.输入银行卡密码
private void enterPassword(){
System.out.println("3.输入银行卡密码");
}
//4.取钱
private void takeOutTheMoney(){
System.out.println("4.取钱");
}
//5.退卡
private void takeBackBankCard(){
System.out.println("5.取回银行卡");
}
}
工商银行取款实现类:ICBCDrawMoney.java 到工商银行的ATM机上取钱
class ICBCDrawMoney extends DrawMoney{
@Override
void findATM() {
System.out.println("1.找到中国工商银行的ATM机");
}
@Override
void insertBankCard() {
System.out.println("2.插入中国工商银行的银行卡");
}
}
建设银行取款实现类:CCBDrawMoney.java 到建设银行的ATM机上取钱
class CCBDrawMoney extends DrawMoney{
@Override
void findATM() {
System.out.println("1.找到中国建设银行的ATM机");
}
@Override
void insertBankCard() {
System.out.println("2.插入中国建设银行的银行卡");
}
}
农业银行取款实现类:ABCDrawMoney.java 到农业银行的ATM机上取钱
class ABCDrawMoney extends DrawMoney{
@Override
void findATM() {
System.out.println("1.找到中国农业银行的ATM机");
}
@Override
void insertBankCard() {
System.out.println("2.插入中国农业银行的银行卡");
}
}
测试类:DrawMoneyDemo.java
/**
* Created by Viking on 2019/9/22
* 模板方法案例
* 到ATM机上取钱
*/
public class DrawMoneyDemo {
public static void main(String[] args) {
DrawMoney icbc = new ICBCDrawMoney();
DrawMoney ccb = new CCBDrawMoney();
DrawMoney abc = new ABCDrawMoney();
System.out.println("---------------到工商银行ATM机上取钱------------------");
icbc.drawMoney();
System.out.println("---------------到建设银行ATM机上取钱------------------");
ccb.drawMoney();
System.out.println("---------------到农业银行ATM机上取钱------------------");
abc.drawMoney();
}
}
运行结果:
---------------到工商银行ATM机上取钱------------------
1.找到中国工商银行的ATM机
2.插入中国工商银行的银行卡
3.输入银行卡密码
4.取钱
5.取回银行卡
---------------到建设银行ATM机上取钱------------------
1.找到中国建设银行的ATM机
2.插入中国建设银行的银行卡
3.输入银行卡密码
4.取钱
5.取回银行卡
---------------到农业银行ATM机上取钱------------------
1.找到中国农业银行的ATM机
2.插入中国农业银行的银行卡
3.输入银行卡密码
4.取钱
5.取回银行卡
总结:模板方法的思想中就是:模板中固定的东西由父类(也叫算法框架类)控制,子类无权改动,子类只能个人你就自身情况实现框架中某些步骤的具体行为。
五、模板方法的优缺点:
1、优点
(1)、
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)、
提供了一个基本框架,容易扩展子类。
模板方法有框架控制如何做事情,而由使用框架的人指定框架算法中每个步骤的细节。子类只要继承父类,实现抽象方法,就可以使用父类的算法。
2、缺点
(1)、模板方法使用继承方式复用代码,如果要在基本算法里面增加一个步骤,而该步骤是抽象的话,每个子类都要修改代码,实现这个步骤。
六、补充:模板方法中的钩子方法
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”。
比如在前面取钱的案例中,现在有一些银行的ATM机已经支持无卡取款了,我们可以在父类中定义一个钩子方法,由子类重写来决定需不需要插入银行卡的步骤。
取钱抽象类:DrawMoney.java 定义取钱的流程模板
**
* 取钱的抽象类
*/
abstract class DrawMoney{
//final修饰,取钱行为流程不可更改
final void drawMoney(){
if (!needBankCard()) {
appointment();
}
findATM();
if (needBankCard()){
insertBankCard();
}
enterPassword();
takeOutTheMoney();
if (needBankCard()){
takeBackBankCard();
}
}
//1.需要先找到ATM机
abstract void findATM();
//2.插入银行卡
abstract void insertBankCard();
//3.输入银行卡密码
private void enterPassword(){
System.out.println("3.输入银行卡密码");
}
//4.取钱
private void takeOutTheMoney(){
System.out.println("4.取钱");
}
//5.退卡
private void takeBackBankCard(){
System.out.println("5.取回银行卡");
}
//钩子方法,是否需要银行卡
public boolean needBankCard(){
return true;
}
//1.预约
abstract void appointment();
}
以招商银行的无卡取款为例:CMBCDrawMoney.java 到招商银行的ATM机上无卡取款
class CMBCDrawMoney extends DrawMoney{
@Override
void appointment() {
System.out.println("1.通过手机APP预约ATM机取款");
}
@Override
void findATM() {
System.out.println("2.找到对应的招商银行ATM机");
}
//钩子方法,控制父类的行为
@Override
public boolean needBankCard() {
return false;
}
@Override
void insertBankCard() {
}
}
测试类:DrawMoneyDemo.java
/**
* Created by Viking on 2019/9/22
* 模板方法案例
* 到ATM机上取钱
*/
public class DrawMoneyDemo {
public static void main(String[] args) {
DrawMoney cmbc = new CMBCDrawMoney();
System.out.println("---------------到招商银行ATM机上取钱------------------");
cmbc.drawMoney();
}
}
运行结果:
---------------到招商银行ATM机上取钱------------------
1.通过手机APP预约ATM机取款
2.找到对应的招商银行ATM机
3.输入银行卡密码
4.取钱
分析:因为我们到招商银行的ATM机上去无卡取款,那么我们就不需要插入银行卡的步骤,也不需要取回银行卡的步骤,而这些步骤的有与无都可以由子类重写父类中的钩子方法来控制。
钩子方法的作用:
1、
让子类实现算法中的可选部分。
算法中的某些步骤是可选的,子类可以做出决定是否需要这些步骤。2、如果钩子对于子类的实现不重要时,子类可以对钩子置之不理。
3、钩子可以让子类能够有机会对模板方法中某些即将发生的(或刚刚发生的)步骤作出反应。可以在钩子中实现我们对于某个步骤执行需要作出的动作,模板方法的某个步骤执行时,调用钩子。
本文是在参考学习了前辈大佬的分享的基础上,结合自己的理解和看法,重新整理了一些有自己看法的笔记。
注:文章引用部分均出自:
https://www.cnblogs.com/jenkinschan/p/5768760.html