文章目录
- 📋模板模式概念
- 📖组成要素
- 🔖代码示例
- 📈总结
📋模板模式概念
在Java中，模板模式（Template Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一个操作中的算法框架，并将某些步骤延迟到子类中实现。模板模式通过使用继承来提供算法的通用结构，同时允许子类在不改变算法结构的情况下重新定义其中的某些步骤。
📖组成要素
- 模板模式由以下几个关键要素组成：
- 抽象模板（Abstract Template）：定义了算法的基本结构和骨架，其中包含了一个或多个抽象方法或可选的钩子方法。
- 具体模板（Concrete Template）：继承自抽象模板，并实现其中定义的抽象方法和钩子方法，完成算法中的具体步骤。
- 钩子方法（Hook Method）：在抽象模板中可以定义的可选方法，子类可以选择性地覆盖或实现这些方法。
🔖代码示例
下面是一个示例，展示了如何使用模板模式来制作咖啡和茶：
/**
* @Author: hrd
* @CreateTime: 2023/7/26 11:13
* @Description:
*/
public class TemplateDemo {
public static void main(String[] args) {
Beverage coffee = new Coffee();
coffee.prepareBeverage();
System.out.println("------------------");
Beverage tea = new Tea();
tea.prepareBeverage();
}
}
// 抽象模板
abstract class Beverage {
// 模板方法，定义了算法的基本结构和流程
final void prepareBeverage() {
boilWater();
brew();
pourInCup();
if (customerWantsCondiments()) {
addCondiments();
}
}
// 具体步骤，由子类实现
abstract void brew();
// 具体步骤，由子类实现
abstract void addCondiments();
void boilWater() {
System.out.println("Boiling water");
}
void pourInCup() {
System.out.println("Pouring into cup");
}
// 钩子方法，由子类选择性地覆盖
boolean customerWantsCondiments() {
return true;
}
}
// 具体模板 - 咖啡
class Coffee extends Beverage {
void brew() {
System.out.println("Brewing coffee");
}
void addCondiments() {
System.out.println("Adding sugar and milk");
}
}
// 具体模板 - 茶
class Tea extends Beverage {
void brew() {
System.out.println("Steeping tea");
}
void addCondiments() {
System.out.println("Adding lemon");
}
// 覆盖钩子方法
boolean customerWantsCondiments() {
return false;
}
}在上述示例中，抽象模板Beverage定义了制作饮料的基本结构和流程，并将一些具体步骤（如brew()和addCondiments()）延迟到具体子类中实现。具体子类Coffee和Tea分别继承自抽象模板，并实现了自己特定的步骤。customerWantsCondiments()是一个钩子方法，在茶的具体子类中选择性地覆盖。
通过模板模式，我们可以在不改变算法结构的情况下，灵活地定义和扩展特定类型的饮料制作过程。
📈总结
- 在Java中，模板模式适用于以下场景：
- 定义算法的骨架：当一个算法具有固定的执行步骤和顺序，但其中某些步骤需要根据具体情况进行实现时，可以使用模板模式。这样可以将算法的通用结构定义在抽象模板中，而将可变的部分延迟到具体子类中实现。
- 共享公共行为：当多个类或对象之间具有相似的行为和操作，但又有一些差异时，可以使用模板模式来共享公共的行为。通过将公共行为提取到抽象模板中，避免了代码重复，并提供了一种灵活的方式来处理不同的差异。
- 控制子类扩展：模板模式可以用于限制子类的扩展。通过在抽象模板中声明关键方法为 final 或使用钩子方法来控制子类的行为，确保算法的整体结构不会被破坏。
- 框架和库设计：模板模式在设计框架和库时非常有用。它提供了一种基础架构，让用户能够根据自己的需求来扩展和实现特定的功能。
- 需要注意的是，模板模式适用于那些具有固定结构和流程，并且存在可变部分的场景。它可以提供一种通用的算法框架，同时仍然允许子类灵活地定义和实现自己的行为。
- 总结起来，模板模式在Java中适用于需要定义算法骨架、共享公共行为、控制子类扩展以及框架和库设计等场景。
- 模板模式在Java中广泛应用于各种框架和库中，例如Servlet生命周期、JUnit测试框架等。它提供了一种可重用和可扩展的方式来定义算法的通用结构。
