模板方法模式

含义概述

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。

使用场景

当有一个业务有 N 个步骤（ 模板 ），其中一部分步骤是永恒不变的，那么就将不变的这些步骤抽象到父类中，可能变化的步骤留给子类去实现。

组成元素

• 模板方法：定义算法的整体流程，通常推荐使用 final 关键字修饰，防止子类重写，从而破坏了模板中规定好的流程
• 抽象方法：使用 abstract 修饰，让子类去实现
• 普通方法：父类提供默认实现，设置为private则不允许子类也可重写，设置为public或者proteced则允许子类重写，具体访问修饰符的级别设置可以根据需求设定，不做强制规定
• 钩子方法：模板方法中提前预埋多个钩子，让子类有一定的能力影响抽象类中的算法流程。

案例

1. Servlet 中的模板方法：doGet()/doPost()/service()方法
2. Arrays.sort() 方法，它要求对象实现 Comparable 接口

优缺点比较

模板方法模式是将子类中不变的部分抽象到父类，可变的部分由子类去实现。

1. 优点
   封装不变公共代码，便于维护。可变部分的代码由子类自由决定，扩展性强。

2. 缺点
   每新增一个不同的实现都需要增加一个子类，可能导致类数量变多，增加系统复杂性。

实例

Cook.java

public abstract class Cook {

    /**
     * 钩子的开关变量
     */
    protected boolean needBeforeCook = false;

    /**
     * 钩子的开关
     *
     * @return
     */
    protected boolean needBeforeCook() {
        System.out.println("===钩子函数被禁用===");
        return false;
    }

    /**
     * 钩子函数
     */
    public void beforeCook() {
    }


    public void open() {
        System.out.println("打开抽油烟机");
    }

    public void fire() {
        System.out.println("生火");
    }

    /**
     * 期望子类去实现
     */
    public abstract void doCook();

    public void outfire() {
        System.out.println("灭火");
    }

    public void close() {
        System.out.println("关闭抽油烟机");
        System.out.println("======收工=======");
    }

    /**
     * 使用final关键字，防止子类重写
     */
    public final void cook() {
        // 默认开启钩子函数
        if (this.needBeforeCook()) {
            this.beforeCook();
        }

        this.open();
        this.fire();
        this.doCook();
        this.outfire();
        this.close();
    }
}

CookMeat.java

/**
 * 炒肉
 */
public class CookMeat extends Cook {

    @Override
    public boolean needBeforeCook() {
        return true;
    }

    @Override
    public void beforeCook() {
        System.out.println("腌制");
    }

    @Override
    public void doCook() {
        System.out.println("红烧肉");
    }
}

CookVegatables.java

public class CookVegatables extends Cook {


    @Override
    public void doCook() {
        System.out.println("炒蔬菜");
    }
}

单元测试

import com.netease.learn.designPattern.templateMethod.Cook;
import com.netease.learn.designPattern.templateMethod.CookMeat;
import com.netease.learn.designPattern.templateMethod.CookVegatables;
import org.junit.Test;

public class TemplateMethodTest {

    @Test
    public void test1() {
        Cook cook = new CookMeat();
        cook.cook();
    }

    @Test
    public void test2() {
        Cook cook = new CookVegatables();
        cook.cook();
    }
}

参考资料

1. 代码仓库-模板方法模式