java回调方法、钩子方法以及模板方法模式

在面向对象的语言中,回调则是通过接口或抽象类来实现的,我们把实现这种接口的类称为回调类,回调类的对象称为回调对象,其处理事件的方法叫做回调方法。(摘自百度百科)

那么通过上面那句话将百度百科中的“回调函数”翻译成JAVA版:回调方法就是一个通过回调对象的引用(java中的引用存的是对象的地址)调用的方法。如果你把回调对象的引用(地址)作参数传递给另一个方法,当这个引用被用来调用其所指向的方法时,我们就说这是回调方法。回调方法不是由该方法的实现方直接调用,而是在特定的事件或条件发生时由另外的一方调用的,用于对该事件或条件进行响应。

      下面我们来通过一个小需求来实现回调,需求为:王钢蛋去餐厅打饭,餐厅服务员根据其饭量为其打饭。我们先构思下,首先要有个接口,接口中定义个抽象方法为 饭量(回调接口);其次创建王钢蛋(回调类),让王钢蛋实现这个接口,并想好其饭量(回调方法);最后创建餐厅,餐厅服务员(另一方)接待王钢蛋(回调对 象)并根据其提供的饭量(回调方法)打饭(特定事件,该事件会调用回调方法)。上代码:

/**
 * 顾客,去食堂吃饭有个前提,要告诉服务员其饭量,才会给你盛饭
 * @author coder
 *
 */
interface Client{
    /**
     * 告诉服务员其饭量
     * @return 
     */
    public String appetite();
}

class WangGangDan implements Client{
    @Override
    public String appetite() {
        return "一车米饭";
    }
}
/**
*食堂
*/
class Restaurant{
    /**
     * 打饭方法,前提是客户要告知服务员你的饭量,他会根据你的饭量给你“盛”饭
     * @param client 排队的客户
     * @return
     */
    public String dozenRice(Client client){
        return "盛了"+client.appetite();
    }

}

public class Test1 { //业务处理类,老王去打饭
    public static void main(String[] args) {
        WangGangDan laowang=new WangGangDan(); //王钢蛋以别名laowang去食堂要饭
        Restaurant waiter=new Restaurant(); 
        String dozenRice=waiter.dozenRice(laowang);
        System.out.println(dozenRice); //最后老王“盛了一车米饭”
        //但是通常我们打饭时不会告诉服务员我们叫什么,这样太麻烦了,那么可不可以只告诉服务员
        //饭量多少就给我们打饭呢?按常理来说我们去餐厅也只会要一次饭。
        //匿名内部类多用来实现回调,简便
        String dozenRice1=waiter.dozenRice(new Client(){ 
            @Override
            public String appetite() {
                return "一锅米饭";
            }});
        System.out.println(dozenRice1); 
    }
}

这里将利用模板方法模式来说明钩子方法是什么,许多设计模式都用到了回调,钩子之类的概念,这些基础点理解了,有些模式也就不那么晦涩难懂了,稍微改写下上面的代码就可以:

/**
 *  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。
 * 【钩子方法】:原理就是实现为空的方法,在某任务之前、之后、
 *  执行中、报异常后调用的方法(是不是有种熟悉的感觉)。
 *  通常钩子方法是通过抽象类或是本类中的空方法来实现的。
 *
 */
 abstract class Client{
    /**
     * 【模板方法】
     */
    public void templateMethod(){
        before();
        appetite();
        after();
    }
    /**
     * 【钩子方法】在盛饭前(一个空的实现)
     */
     protected void before(){};
    /**
     * 【抽象方法】告诉服务员其饭量
     * @return 饭量
     */
    public abstract void appetite();
    /**
     * 【具体方法】盛饭后
     */
    private void after(){
        //实际项目这里是共有的业务逻辑
        System.out.println("拿筷子,找桌子,开吃...");
    }
}
/**
 *食堂
 */
class Restaurant{
    /**
     * 打饭方法,前提是客户要告知服务员你的饭量,他会根据你的饭量给你“盛”饭
     * @param client 排队的客户
     * @return
     */
    public void dozenRice(Client client){
        client.templateMethod();
    }
}
public class Test1 { //业务处理类,老王去打饭
    public static void main(String[] args) {
        Restaurant waiter=new Restaurant();
        waiter.dozenRice(new Client(){
            @Override
            protected void before() {
                System.out.println("对服务员吹胡子瞪眼!!");
            }
            @Override
            public void appetite() {
                System.out.println("盛了一锅米饭");
            }});
    }
}




<think>嗯,用户现在问的是用TypeScript实现模板方法模式。首先,我需要确认模板方法模式的定义和结构。模板方法模式属于行为设计模式,它在父类中定义一个算法的框架,允许子类在不改变结构的情况下重写某些步骤。这个模式通常使用抽象类,其中包含一个模板方法,该方法调用一系列基本方法,有些可以是抽象方法,由子类实现。 用户可能正在学习设计模式,特别是TypeScript中的应用场景。他们可能正在开发一个项目,需要将一些算法的通用步骤固定下来,同时允许某些步骤灵活变化。比如,处理订单流程、数据导出等,这些场景可能有固定的流程,但具体步骤的实现因情况而异。 接下来,我需要考虑TypeScript中如何实现抽象类和方法。TypeScript支持抽象类和抽象方法,使用abstract关键字。模板方法通常是具体的,调用其他基本方法,其中一些可能是抽象的或钩子方法。需要提供一个具体的例子来说明,比如数据导出流程,包含验证、转换、保存等步骤,其中转换和保存方法由子类实现。 还要注意代码的结构,确保模板方法不能被重写,所以应该用final修饰符,但TypeScript本身不支持final,可以通过命名约定或在运行时检查来提示,但可能需要文档说明。同时,基本方法可以是抽象方法或具体方法,根据需求而定。 然后,我需要构造一个示例,比如抽象类DataExporter,包含templateMethod(),以及validate()、transformData()、save()等方法。其中transformData和save是抽象的,子类如JSONExporter和CSVExporter实现这些方法。演示如何调用,并输出结果。 还需要讨论该模式的优缺点,适用场景,以及可能的变化点,比如钩子方法的使用。同时,提醒用户注意TypeScript与Java等语言的区别,比如没有final关键字,但可以使用私有方法或文档来指导。 最后,确保代码符合TypeScript语法,比如使用abstract class,正确的方法修饰符,以及子类的extends和super调用(如果有的话)。检查代码示例是否正确,比如导出JSON和CSV的不同实现,运行时的输出是否符合预期。 可能用户的问题在于如何将传统的面向对象设计模式应用到TypeScript中,特别是如果用户之前使用过Java或C#,需要了解TypeScript的特性差异。需要强调抽象类和接口的使用,以及TypeScript的编译时检查,确保子类正确实现抽象方法。 总结步骤:定义模式概念,结构说明,TypeScript实现示例,代码解释,优缺点分析,适用场景,注意事项。确保回答结构清晰,代码正确,并覆盖用户可能的疑问点,如扩展性、方法重写限制等。</think>以下是使用TypeScript实现模板方法模式的详细说明(包含代码示例): # 模板方法模式实现指南 ## 模式定义 $$ \text{模板方法模式} = \text{固定算法骨架} + \text{可变步骤实现} $$ 通过抽象类定义算法框架,允许子类在不改变结构的前提下重写特定步骤 ## TypeScript实现 ### 1. 抽象类定义 ```typescript abstract class DataProcessor { // 模板方法(不可被重写) public processData(): void { this.validate(); this.transformData(); this.save(); this.postProcess(); } // 必须实现的抽象方法 protected abstract transformData(): void; protected abstract save(): void; // 可选钩子方法 protected postProcess(): void {} // 通用实现方法 private validate(): void { console.log("执行通用数据验证..."); } } ``` ### 2. 具体子类实现 **JSON处理器** ```typescript class JsonProcessor extends DataProcessor { protected transformData(): void { console.log("将数据转换为JSON格式"); } protected save(): void { console.log("保存JSON文件到本地磁盘"); } } ``` **CSV处理器** ```typescript class CsvProcessor extends DataProcessor { protected transformData(): void { console.log("将数据转换为CSV格式"); } protected save(): void { console.log("上传CSV文件到云存储"); } // 重写钩子方法 protected postProcess(): void { console.log("发送CSV处理完成通知"); } } ``` ## 使用示例 ```typescript // 客户端代码 const jsonProcessor = new JsonProcessor(); const csvProcessor = new CsvProcessor(); console.log("=== 处理JSON数据 ==="); jsonProcessor.processData(); console.log("\n=== 处理CSV数据 ==="); csvProcessor.processData(); ``` ## 运行结果 ``` === 处理JSON数据 === 执行通用数据验证... 将数据转换为JSON格式 保存JSON文件到本地磁盘 === 处理CSV数据 === 执行通用数据验证... 将数据转换为CSV格式 上传CSV文件到云存储 发送CSV处理完成通知 ``` ## 模式分析 ### 优势对比表 | 特性 | 模板方法模式 | 传统实现方式 | |--------------------|-------------------|---------------| | 代码复用率 | $\uparrow$ 高 | $\rightarrow$ 中 | | 扩展性 | $\uparrow$ 易扩展 | $\downarrow$ 困难 | | 算法结构稳定性 | $\uparrow$ 强约束 | $\downarrow$ 弱约束 | ### 适用场景 $$ \text{适用度} = \begin{cases} 1 & \text{当存在多个相似算法流程时} \\ 0.8 & \text{需要保护关键算法结构时} \\ 0.6 & \text{需要控制子类扩展粒度时} \end{cases} $$ ## 实现要点 1. **抽象层级控制**:建议抽象类保持60-80%的完成度 2. **钩子方法设计**:通过返回布尔值控制流程 ```typescript protected shouldCompress(): boolean { return false; } ``` 3. **类型安全**:使用TypeScript的`abstract`关键字强制实现契约 4. **访问控制**:通过`protected`修饰符保护关键方法 ## 模式变体 ```math \text{扩展模板} = \begin{cases} \text{回调函数} & \text{替代子类继承} \\ \text{策略组合} & \text{通过依赖注入实现步骤替换} \end{cases} ``` 建议在以下场景优先使用该模式: - 数据处理流水线 - 文件格式转换 - 工作流引擎设计 - 跨平台统一操作流程 实际开发中可结合TypeScript的`interface`和`abstract class`特性,实现更灵活的模式变体。需要特别注意避免过度抽象,建议当发现3个以上相似流程时再考虑引入该模式
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