Java设计模式之模板方法模式

目录

1、模板方法阐述

2、模板方法模式在Java代码中的使用

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1、模板方法阐述

        Java中的模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，将一些步骤的具体实现延迟到子类中。在模板方法模式中，抽象类定义了一个模板方法，该方法包含了算法的骨架，而具体的实现则由子类提供。该模式的主要目的是将算法的通用部分抽象出来，以便于在不同的实现中共享代码，同时也便于在子类中实现算法的特定部分。

        在Java中，模板方法模式经常被用于以下场景：

1. 定义算法的骨架，以便在不同的实现中共享通用代码。

2. 将算法的具体实现延迟到子类中，以便子类可以根据自己的需要实现算法的不同部分。

3. 在不改变算法结构的情况下，可以在子类中重写算法的某些部分。

4. 通过在模板方法中定义钩子方法，可以在算法的特定点插入子类的代码。

        以下是一个简单的Java示例，展示了模板方法模式的基本实现：

public abstract class AbstractClass {

    public void templateMethod() {
        //执行算法的通用部分
        stepOne();
        stepTwo();
        stepThree();
        //执行算法的特定部分
        if (hookMethod()) {
            stepFour();
        }
    }

    public void stepOne() {
        System.out.println("执行第一步");
    }

    public void stepTwo() {
        System.out.println("执行第二步");
    }

    public void stepThree() {
        System.out.println("执行第三步");
    }

    public void stepFour() {
        System.out.println("执行第四步");
    }

    public boolean hookMethod() {
        return true;
    }
}

public class ConcreteClass extends AbstractClass {

    @Override
    public void stepFour() {
        System.out.println("执行特定的第四步");
    }

    @Override
    public boolean hookMethod() {
        return false;
    }
}

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass abstractClass = new ConcreteClass();
        abstractClass.templateMethod();
    }
}

        在上面的示例中，AbstractClass是一个抽象类，它定义了一个模板方法templateMethod，该方法包含了算法的骨架。具体的实现由子类提供，ConcreteClass是AbstractClass的一个具体子类，它实现了算法的特定部分，同时重写了钩子方法hookMethod以控制算法的执行。最后，在Test类中，我们创建了ConcreteClass的一个实例，并调用了它的模板方法templateMethod，从而执行了算法。

2、模板方法模式在Java代码中的使用

Java中有很多地方使用了模板方法模式，以下是一些常见的应用场景：

1. java.io.InputStream和java.io.OutputStream：这两个类是Java IO库中的基础类，它们都是抽象类，并使用了模板方法模式来定义输入输出流的通用操作流程。

2. javax.servlet.http.HttpServlet：这个类是Servlet API的核心类，它定义了处理HTTP请求的通用流程，并使用了模板方法模式来延迟具体实现到子类中。

3. java.util.AbstractList和java.util.AbstractSet：这两个类是Java集合框架中的抽象类，它们都使用了模板方法模式来定义列表和集合的通用操作流程。

4. java.util.Arrays：这个类提供了一些操作数组的静态方法，其中的sort方法就是使用模板方法模式来排序数组的元素。

        模板方法模式是Java中一个非常常见的设计模式，被广泛应用于各种场景中，例如IO库、集合框架、Servlet API等等。它的主要目的是将算法的通用部分抽象出来，以便在不同的实现中共享代码，同时也便于在子类中实现算法的特定部分。// 灵活实现执行流程中的某些特定部分，值得思考案例代码，重新构造自己的代码