【设计模式】模板模式

概念与定义

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。

即先定义一个抽象类,该抽象类中定义一个模板方法,在该模板方法中,定义算法的步骤,而每一个步骤中的具体实现,可以在该抽象类中实现,也可以交给子类去实现。

简单示例

public abstract class Game {

    //模板方法
    public final void play(){

        //初始化游戏
        initialize();

        //开始游戏
        startPlay();

        //结束游戏
        endPlay();
    }

    //具体实现抽象出来交给子类实现
    abstract void initialize();
    abstract void startPlay();
    abstract void endPlay();
}

子类实现具体步骤:

//足球
public class Football extends Game {

    @Override
    void initialize() {
        System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
    }

    @Override
    void startPlay() {
        System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
    }

    @Override
    void endPlay() {
        System.out.println("Football Game Finished!");
    }
}

//羽毛球
public class Badminton extends Game {

    @Override
    void initialize() {
        System.out.println("Badminton Game Initialized! Start playing.");
    }

    @Override
    void startPlay() {
        System.out.println("Badminton Game Started. Enjoy the game!");
    }

    @Override
    void endPlay() {
        System.out.println("Badminton Game Finished!");
    }
}

模板的写法

  • 模板方法:定义算法骨架的方法
  • 具体的操作:在模板中直接实现某些步骤的方法。通常这些步骤的实现算法是固定的,而且是不怎么变化的,因此可以将其当做公共功能实现在模板中。如果不需要子类提供访问这些方法的话,还可以是private的。
  • 具体的AbstractClass操作:在模板中实现某些公共功能,可以提供给子类使用,一般不是具体的算法步骤的实现,而是一些辅助的公共功能。
  • 原语操作:就是在模板中定义的抽象方法,通常是模板方法需要调用的操作,是必须的操作,而且在父类中还没有办法确定下来,需要子类来真正实现的方法。
  • 钩子操作:在模板中定义,并提供默认实现的操作。这些方法通常被视为可扩展的点,但不是必须的。
  • Factory Method:在模板方法中,如果需要得到某些对象实例的话,可以考虑通过工厂方法模式来获取,把具体构建对象的实现延迟到子类中去。

模板模式的本质

模板方法模式主要是通过制定模板,把算法步骤固定下来,至于谁来实现,模板可以自己提供实现,也可以由子类去实现,还可以通过回调机制让其他类来实现。
通过固定算法骨架来约束子类的行为,并在特定的扩展点来让子类进行功能扩展,从而让程序既有很好地复用性,又有较好的扩展性。

模板方法模式很好地体现了设计原则中的开闭原则和里式替换原则。


内容文字摘抄自《研磨设计模式》


作者:maxwellyue
链接:https://www.jianshu.com/p/f6c293876e98
来源:简书

先看效果: https://renmaiwang.cn/s/jkhfz Hue系列产品将具备高度的个性化定制能力,并且借助内置红、蓝、绿三原色LED的灯泡,能够混合生成1600万种不同色彩的灯光。 整个操作流程完全由安装于iPhone上的应用程序进行管理。 这一创新举措为智能照明控制领域带来了新的启示,国内相关领域的从业者也积极投身于相关研究。 鉴于Hue产品采用WiFi无线连接方式,而国内WiFi网络尚未全面覆盖,本研究选择应用更为普及的蓝牙技术,通过手机蓝牙与单片机进行数据交互,进而产生可调节占空比的PWM信号,以此来控制LED驱动电路,实现LED的调光功能以及DIY调色方案。 本文重点阐述了一种基于手机蓝牙通信的LED灯设计方案,该方案受到飞利浦Hue智能灯泡的启发,但考虑到国内WiFi网络的覆盖限制,故而选用更为通用的蓝牙技术。 以下为相关技术细节的详尽介绍:1. **智能照明控制系统**:智能照明控制系统允许用户借助手机应用程序实现远程控制照明设备,提供个性化的调光及色彩调整功能。 飞利浦Hue作为行业领先者,通过红、蓝、绿三原色LED的混合,能够呈现1600万种颜色,实现了全面的定制化体验。 2. **蓝牙通信技术**:蓝牙技术是一种低成本、短距离的无线传输方案,工作于2.4GHz ISM频段,具备即插即用和强抗干扰能力。 蓝牙协议栈由硬件层和软件层构成,提供通用访问Profile、服务发现应用Profile以及串口Profiles等丰富功能,确保不同设备间的良好互操作性。 3. **脉冲宽度调制调光**:脉冲宽度调制(PWM)是一种高效能的调光方式,通过调节脉冲宽度来控制LED的亮度。 当PWM频率超过200Hz时,人眼无法察觉明显的闪烁现象。 占空比指的...
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