设计模式（2）——组件协作模式（1）——模板方法模式

目录

1.组件协作模式简介

2.模板方法模式

2.1 基本介绍

2.2 模板方法模式发生的场景

2.3 模板方法模式的原理类图

2.4 案例

案例1：程序库与应用开发之间的关系

案例2：豆浆制作问题

2.5 模板方法模式的钩子方法

3.模板方法模式在Spring框架应用的源码分析

代码分析：

（1）接口：ConfigurableApplicationContext

（2）该接口的子类AbstractApplicationContext

（3）AbstractApplicationContext的子类

（4）针对上述源码的类图（用于说明上述代码的层次结构）

4.模板方法模式的注意事项和细节

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1.组件协作模式简介

现代软件专业分工之后的第一个结果是“框架与应用程序的划分”，这样的划分它们之间必然有协作的问题

“组件协作”模式通过晚期绑定，来实现框架与应用之间的松耦合，是二者之间协作常用的模式

以下三个模式在这个层面体现更为明显：

• 模板方法模式（Template Method）
• 策略模式（Strategy）
• 观察者模式（Observer）

2.模板方法模式

2.1 基本介绍

• 模板方式模式（Template Method），又叫模板模式
• 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
• 定义一个操作中的算法的骨架（稳定），而将一些步骤延迟（变化）到子类中，模板方法模式使得子类可以不改变（复用）一个算法的结构，就可以重定义该算法的某些特定步骤

2.2 动机

• 在软件构建过程中，对于某一项任务，它常常有稳定的整体操作结构，但是各个子步骤却有很多改变的需求，或者由于固有的原因（比如框架与应用之间的关系），而无法和任务整体结构同时实现
• 即此模式解决的是如何在确定稳定操作结构的前提下，来灵活应对各个子步骤的变化或者晚期实现需求

2.3 模板方法模式的原理类图

• AbstractClass抽象类，类中实现了模板方法，定义了算法的骨架，具体子类需要去实现其他的抽象方法operation2,3,4
• ConcretClass实现抽象方法operation2,3,4，以完成算法中特定子类的相关步骤

2.4 案例

案例1：程序库与应用开发之间的关系

传统方式：

/**
 * 程序库开发人员实现
 */
class Library{
    public void step1(){
        //...
    }

    public void step3(){
        //...
    }

    public void step5(){
        //...
    }
}

/**
 * 应用程序开发人员实现
 */
class Application{
    public boolean step2(){
        //...
        return true;
    }

    public void step4(){
        //...
    }
}

public class Client{
    public static void main(String[] args) {
        Library lib = new Library();
        Application app = new Application();
        
        lib.step1();
        
        if(app.step2())
        {
            lib.step3();
        }

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            app.step4();
        }
        
        lib.step5();
    }
}

分析：

• 此种写法为结构化软件设计流程：
  • Library开发人员：
    • 1.开发1，3，5三个步骤
  • Application开发人员：
    • 1.开发2，4步骤
    • 2.程序主流程，实现多个方法的调用步骤

模板方法实现：

/**
 * 程序库开发人员
 */
abstract class Library{

    /**
     *稳定中有变化
     */

    //稳定部分，模板方法
    public void run()
    {

        step1();

        if(step2())  //支持变化===>多态调用
        {
            step3();
        }

        for (int i = 0; i < 4; i++) {
            step4(); //支持变化===>多态调用
        }

        step5();
    }

    public void step1(){  //稳定部分
        //...
    }

    public void step3(){  //稳定部分
        //...
    }

    public void step5(){  //稳定部分
        //...
    }

    protected abstract boolean step2();  //变化部分,推荐变化的部分实现为protected,一位一般该方法单独被外界调用没有意义，
                                        //它放在一个流程中才有意义

    protected abstract void step4();  //变化部分
}

/**
 *