设计模式之 Template Method - 模板方法模式
Template Method模式也叫模板方法模式,是由GoF提出的23种设计模式中的一种。Template Method模式是行为模式之一,它把具有特定步骤算法中的某些必要的处理委让给抽象方法,通过子类继承对抽象方法的不同实现改变整个算法的行为。本文介绍设计模式中的模板方法(Template Method)模式的概念,用法,以及实际应用中怎么样使用Template Method模式进行开发。
我们结合上面的定义解释一下该图。
- AbstractClass便相当于上述作为抽象类的父类,ConcreteClass便是具体的实现子类。具体的应用中,可能存在一到多个实现子类。
- AbstractClass定义了一个public的templateMethod()模板方法以及作为步骤的method1()与method2()方法。
- AbstractClass#templateMethod()方法体调用method1()与method2()方法
????public void templateMethod() {
????????...
????????this.method()1;
????????...
????????this.method()2;
????????...
????}
- method1()与method2()方法为受保护的抽象方法(protected abstract)。实现子类ConcreteClass需要重载该方法。
Template Method模式的应用场景Template Method模式一般应用在具有以下条件的应用中:
- 具有统一的操作步骤或操作过程
- 具有不同的操作细节
- 存在多个具有同样操作步骤的应用场景,但某些具体的操作细节却各不相同
Template Method模式的应用范例下面我们举个例子来加深我们对Template Method模式的理解。
比如有一个汽车加工厂,要组装一辆汽车;它的基本组装步骤是:
- 组装车头
- 组装车身
- 组装车尾
- 测试组装的车体
不管被组装的是吉普车,卡车,还是公交车,它们的基本组装步骤都是一样的,虽然在组装的步骤中,会有细微的差别。
通过上面的分析,我们知道,该范例满足Template Method模式的应用场景所提到的条件:
- 具有统一的操作步骤或操作过程:组装的步骤一样
- 具有不同的操作细节:各步骤有细微的区别。例如,组装吉普车的车头需要吉普车的车头零件
- 存在多个具有同样操作步骤的应用场景,但某些具体的操作细节却各不相同。可能需要组装不同的汽车,如吉普车,卡车,公交车等等
下面我们用Template Method设计模式来抽象以上组装过程。
- MakeCar:汽车组装类
- MakeJeep:吉普车组装类
源代码
//汽车组装抽象类
public abstract class MakeCar {
????//组装车头
????abstract void makeHead();
????//组装车身
????abstract void makeBody();
????//组装车尾
????abstract void makeTail();
????//测试
????abstract boolean checkMake();
????public void make() {
????????System.out.println("Start make car...");
????????makeHead();
????????makeBody();
????????makeTail();
????????if (checkMake()) {
????????????System.out.println("Make OK.");
????????} else {
????????????System.out.println("Make Failure.");
????????}
??}
}
//吉普车组装类
public class MakeJeep extends MakeCar {
????//组装车头
????void makeHead() {
????????System.out.println("Make Jeep head.");
????}
????//组装车身
????void makeBody() {
????????System.out.println("Make Jeep body.");
????}
????//组装车尾
????void makeTail() {
????????System.out.println("Make Jeep tail.");
????}
????//测试
????boolean checkMake() {
????????return true;
????}
}
//调用
public class Client {
????public static void main(String[] args) {
????????MakeJeep makeJeep = new MakeJeep();
????????makeJeep.make();
????}
}
运行并显示Client:
C:\TemplateMethod>javac *.java
C:\TemplateMethod>java Client
Start make car...
Make Jeep head.
Make Jeep body.
Make Jeep tail.
Make OK.
C:\TemplateMethod>
Template Method模式与Factory Method模式的区别我们在
设计模式之Factory Method - 工厂模式
一文中对Factory Method模式作了介绍,细心的读者可能会发现,这2种模式存在相似的地方:
都是在抽象父类中定义抽象方法,通过子类继承在子类中重载父类的抽象方法来实现。
但他们之间存在本质的区别:
Template Method只是继承的关系,Factory Method除了继承之外,还有有创建的过程。
我们注意到,在Factory Method模式中,被定义的抽象方法创建了产品对象,也就是说,在Factory Method模式中,除了具有继承关系的抽象父类工厂与具体的子类工厂之外,还有具有继承关系的产品类,并且工厂类与产品类之间存在创建与被创建的关系;而Template Method模式则不存在此关系。
Template Method模式小结Template Method模式是一种非常基础非常常见的面向对象的设计模式之一,在实际的应用中,它用得非常广泛。