Java模版模式
在软件开发中，模版模式（Template Pattern）是一种行为设计模式。它定义了一个操作中的算法骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。模版模式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。
模版模式的结构
模版模式包含以下几个角色：
- 抽象模版（Abstract Template）：定义了算法的骨架，包含一个模版方法以及一些基本操作方法。
- 具体模版（Concrete Template）：实现抽象模版中的基本操作方法。
- 客户端（Client）：使用模版模式的代码。
模版模式的实现
下面以一个简单的示例来说明模版模式的实现。假设我们需要编写一个计算机程序，用于计算一个数的平方和立方。我们可以使用模版模式来实现这个程序。
首先，我们创建一个抽象模版类NumberCalculator，其中包含一个模版方法calculate和两个基本操作方法square和cube，如下所示：
public abstract class NumberCalculator {
public final void calculate(int number) {
int squareResult = square(number);
int cubeResult = cube(number);
displayResults(squareResult, cubeResult);
}
protected abstract int square(int number);
protected abstract int cube(int number);
protected void displayResults(int squareResult, int cubeResult) {
System.out.println("平方和立方结果：");
System.out.println("平方：" + squareResult);
System.out.println("立方：" + cubeResult);
}
}
然后，我们创建具体模版类Calculator，实现抽象模版类中的基本操作方法square和cube，如下所示：
public class Calculator extends NumberCalculator {
@Override
protected int square(int number) {
return number * number;
}
@Override
protected int cube(int number) {
return number * number * number;
}
}
最后，在客户端中使用模版模式来计算一个数的平方和立方，如下所示：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
NumberCalculator calculator = new Calculator();
calculator.calculate(5);
}
}
执行上述代码，将输出以下结果：
平方和立方结果：
平方：25
立方：125
模版模式的应用场景
模版模式在以下场景中适用：
- 当你希望在一个方法中定义一个算法的骨架，并且允许子类在不改变算法结构的情况下重新定义部分步骤时，可以使用模版模式。
- 当你有一些通用的操作方法，并且想要将其在不同的子类中实现时，可以使用模版模式。
- 当你希望通过回调方法来扩展一个算法时，可以使用模版模式。
总结
模版模式是一种简单而又实用的设计模式，它通过定义算法的骨架和基本操作方法，使得子类可以在不改变算法结构的情况下重新定义部分步骤。通过使用模版模式，可以提高代码的复用性和扩展性，同时遵循开闭原则。
代码示例：
public abstract class NumberCalculator {
public final void calculate(int number) {
int squareResult = square(number);
int cubeResult = cube(number);
displayResults(squareResult, cubeResult);
}
protected abstract int square(int number);
protected abstract int cube(int number);
protected void displayResults(int squareResult, int cubeResult) {
System.out.println("平方和立方结果：");
System.out.println("平方：" + squareResult);
System.out.println("立方：" + cubeResult);
}
}
public class Calculator extends NumberCalculator {
@Override
protected int square(int number) {
return number * number;
}
@Override
protected int cube(int number) {
return number * number * number;
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
NumberCalculator calculator = new Calculator();
calculator.calculate(5);
}
}
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