第十四章 模板方法模式

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一、模板方法模式介绍

二、代码演示

三、jdk中使用模板方法模式的地方

一、模板方法模式介绍

定义：定义了一个算法的骨架，并允许子类为一个或多个步骤提供实现
模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的某些步骤
类型：行为型

适用场景：
1、一次性实现一个算法的不变部分，并将可变的行为留给子类来实现
2、各子类中公共的行为被提取出来，并集合到一个公共父类中，从而表面代码重复

优点：
提高复用性
提高扩展性
符合开闭原则

缺点：
类数目增加
增加了系统实现的复杂度
继承关系继承的缺点， 如果父类添加新的抽象方法，所有子类都要改一遍

扩展：
钩子方法：
模板方法对子类的进一步扩展

相关设计模式：
模板方法模式和工厂方法模式
模板方法模式和策略模式

二、代码演示

//课程抽象类
public abstract class ACourse {
    protected final void makeCourse(){
        this.makePPT();
        this.makeVideo();
        if(needWriteArticle()){
            this.writeArticle();
        }
        this.packageCourse();
    }

    final void makePPT(){
        System.out.println("制作PPT");
    }
    final void makeVideo(){
        System.out.println("制作视频");
    }
    final void writeArticle(){
        System.out.println("编写手记");
    }
    //钩子方法
    protected boolean needWriteArticle(){
        return false;
    }
    abstract void packageCourse();
}

//后端实现课程
public class DesignPatternCourse extends ACourse {
    @Override
    void packageCourse() {
        System.out.println("提供课程Java源代码");
    }
    @Override
    protected boolean needWriteArticle() {
        return true;
    }
}

//前端实现课程
public class FECourse extends ACourse {
    private boolean needWriteArticleFlag = false;
    @Override
    void packageCourse() {
        System.out.println("提供课程的前端代码");
        System.out.println("提供课程的图片等多媒体素材");
    }
    public FECourse(boolean needWriteArticleFlag) {
        this.needWriteArticleFlag = needWriteArticleFlag;
    }
    @Override
    protected boolean needWriteArticle() {
        return this.needWriteArticleFlag;
    }
}

//测试类
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("后端设计模式课程start---");
        ACourse designPatternCourse = new DesignPatternCourse();
        designPatternCourse.makeCourse();
        System.out.println("后端设计模式课程end---");

        System.out.println("前端课程start---");
        ACourse feCourse = new FECourse(false);
        feCourse.makeCourse();
        System.out.println("前端课程end---");
    }
}

看一下类的uml图：

运行结果：

说明：在以上代码中，ACourse 就是一个模板抽象类，其中有公共的必须做的方法（makePPT()、makeVideo()），有可选的定制化的方法（writeArticle()、 packageCourse()）。

三、jdk中使用模板方法模式的地方

1、java.util.AbstractList
2、java.util.AbstractSet
3、java.util.AbstractMap

这3个抽象类中都有自己的模板方法，相应的实现由子类自己定义。公共的方法在父类中，定制化方法实现在子类中。

例如：

子类在实现中，先进行范围校验，在返回对应的元素。