设计模式——模板方法模式-CFANZ编程社区

模式介绍

模板方法模式(Template Method Pattern)，又叫模板模式(Template Pattern)，指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。
简单说，模板方法模式定义一个操作中的算法的骨架，而将- -些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构，就可以重定义该算法的某些特定步骤。
这种类型的设计模式属于行为型模式。

UML类图

类图解析：

AbstractClass抽象类，类中实现了模板方法(template),定义了算法的骨架，具体子类需要去实现其它的抽象方法operationr2,3,4。
ConcreteClass实现抽象方法operationr2,3,4,以完成算法中特点子类的步骤。

模板方法模式案例

背景介绍：有一个豆浆店，根据豆浆的制作流程，大致可以分为选择原料，添加调料，浸泡和打碎四个步骤，豆浆的select、soak、beat方法基本不变所以可以在父类中直接实现，子类只需要实现add(添加调味如：花生、黑豆等)方法即可，父类中又最终方法make(制作豆浆的过程)规定了豆浆的制作过程。

SoyMilk抽象类

public abstract class SoyMilk {
    protected String condiment;

    /**
     * 模板方法
     */
    public final void make() {
        select();
        addCondiments();
        soak();
        beat();
    }

    /**
     * 添加不同的配料
     */
    protected abstract void addCondiments();

    /**
     * 选材料
     */
    private void select() {
        System.out.println("第一步：选择新鲜黄豆 ");
    }

    /**
     * 浸泡
     */
    private void soak() {
        System.out.println("第三步：黄豆和" + condiment + "开始浸泡，需要3小时");
    }

    /**
     * 打碎
     */
    private void beat() {
        System.out.println("第四步：黄豆和" + condiment + "放到豆浆机中打碎");
    }

     /**
     * 设置原料
     * @param condiment
     */
    protected void setCondiment(String condiment) {
        this.condiment = condiment;
    }
}

BlackBeanSoyMilk、PeanutSoyMilk具体实现子类

public class BlackBeanSoyMilk extends SoyMilk{
    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("第二步：加入上好的黑豆");
        setCondiment("黑豆");
    }
}

public class PeanutSoyMilk extends SoyMilk{
    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("第二步：加入上好的花生");
        setCondiment("花生");
    }
}

Client测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 制作黑豆豆浆
        System.out.println("-------制作黑豆豆浆-------");
        SoyMilk blackBeanSoyMilk = new BlackBeanSoyMilk();
        blackBeanSoyMilk.make();
        System.out.println("-------制作花生豆浆-------");
        SoyMilk peanutSoyMilk = new PeanutSoyMilk();
        peanutSoyMilk.make();
    }
}

实现结果:

模板方法模式的钩子方法

在模板方法模式的父类中，我们可以定义一个方法，它默认不做任何事，子类可以视情况要不要覆盖它，该方法称为“钩子”。
以做豆浆的例子来讲解，比如，我们还希望制作纯豆浆，不添加任何的配料，使用钩子方法对前面的模板方法进行改造。

只需修改SoyMilk和添加PureSoyMilk即可，其他类不变化，代码如下所示:

SoyMilk抽象类

public abstract class SoyMilk {
    protected String condiment = "";

    /**
     * 模板方法
     */
    public final void make() {
        select();
        if (customerWantCondiments()) {
            addCondiments();
        }
        soak();
        beat();
    }

    /**
     * 添加不同的配料
     */
    protected abstract void addCondiments();

    /**
     * 选材料
     */
    private void select() {
        System.out.println("第一步：选择新鲜黄豆 ");
    }

    /**
     * 浸泡
     */
    private void soak() {
        if(customerWantCondiments()) {
            System.out.println("第三步：黄豆和" + condiment + "开始浸泡，需要3小时");
        } else {
            System.out.println("第二步：黄豆开始浸泡，需要3小时");
        }
    }

    /**
     * 打碎
     */
    private void beat() {
        if(customerWantCondiments()) {
            System.out.println("第四步：黄豆和" + condiment + "放到豆浆机中打碎");
        } else {
            System.out.println("第三步：黄豆放到豆浆机中打碎");
        }
    }

     /**
     * 设置原料
     * @param condiment
     */
    protected void setCondiment(String condiment) {
        this.condiment = condiment;
    }

    /**
     * 钩子方法
     */
    boolean customerWantCondiments() {
        return true;
    }

}

PureSoyMilk类

public class PureSoyMilk extends SoyMilk{
    @Override
    protected void addCondiments() {
    }

    @Override
    boolean customerWantCondiments() {
        return false;
    }
}

Client测试类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 制作黑豆豆浆
        System.out.println("-------制作黑豆豆浆-------");
        SoyMilk blackBeanSoyMilk = new BlackBeanSoyMilk();
        blackBeanSoyMilk.make();
        System.out.println("-------制作花生豆浆-------");
        SoyMilk peanutSoyMilk = new PeanutSoyMilk();
        peanutSoyMilk.make();
        System.out.println("-------制作纯豆浆-------");
        SoyMilk pureSoyMilk = new PureSoyMilk();
        pureSoyMilk.make();
    }
}

实现结果: