设计模式从入门到放弃(十三)模板模式

基本介绍

模板模式 Template Pattern，在一个抽象类中定义了一个算法骨架，将算法中的某一些步骤做成抽象方法，延迟到子类去实现，子类不能修改主体的算法结构，但能根据具体的需求实现定义某些特定的步骤

UML

角色分析

AbstractClass 抽象模板类 定义算法骨架并且用final 修改子类不能修改 算法骨架中的operation方法可以供子类去具体实现

ConcreteClass 具体实现模板方法的子类

Client 客户端调用者直接使用实现了模板方法的子类

代码实现

现在有一个兑牛奶的需求，步骤都是消毒，加调料，搅拌，打包，根据具体添加的调料不同最终会得到不同风味的牛奶。

// 核心抽象模板类
public abstract class MikeMaker {
	/**
	* 算法骨架 牛奶的制作过程一定固定子类不能去改变
	*/
    public final void makeMike() {
        disinfect();
        addFlavouring();
        mixing();
        box();
    }

    public void disinfect() {
        System.out.println("牛奶消毒");
    }

    /**
     * 添加备料 抽象模板
     */
    public abstract void addFlavouring();

    public void mixing() {
        System.out.println("搅拌备料");
    }

    public void box() {
        System.out.println("打包调配好的牛奶");
    }
}

// 具体的子类实现,这里是纯牛奶可以直接一个空实现
public class PureMike extends MikeMaker{


    @Override
    public void addFlavouring() {
        System.out.println("纯牛奶什么都不加..可以一个空实现");
    }
}

public class StrawberryMike extends MikeMaker {
    @Override
    public void addFlavouring() {
        System.out.println("加点草莓");
    }
}

public class ChocolateMike extends MikeMaker {
    @Override
    public void addFlavouring() {
        System.out.println("加点巧克力");
    }
}

// 客户端调用直接使用子类即可
public class TemplateTest {

    public static void main(String[] args) {
        new StrawberryMike().makeMike();

        new PureMike().makeMike();

        new ChocolateMike().makeMike();
    }
}

使用细节

模板模式非常实用，在很多框架中都使用到了模板设计模式。比如Spring在IOC容器创建的时候refresh方法里面定义了容器创建的算法骨架过程，而且也暴露比如onfresh()方法的一个空实现让子类去具体实现。

@Override
	public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
		synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
			// Prepare this context for refreshing.
			prepareRefresh();

			// Tell the subclass to refresh the internal bean factory.
			ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();

			// Prepare the bean factory for use in this context.
			prepareBeanFactory(beanFactory);

			try {
				// Allows post-processing of the bean factory in context subclasses.
				postProcessBeanFactory(beanFactory);

				// Invoke factory processors registered as beans in the context.
				invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);

				// Register bean processors that intercept bean creation.
				registerBeanPostProcessors(beanFactory);

				// Initialize message source for this context.
				initMessageSource();

				// Initialize event multicaster for this context.
				initApplicationEventMulticaster();

				// Initialize other special beans in specific context subclasses.
				onRefresh();

				// Check for listener beans and register them.
				registerListeners();

				// Instantiate all remaining (non-lazy-init) singletons.
				finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);

				// Last step: publish corresponding event.
				finishRefresh();
			}

			catch (BeansException ex) {
				if (logger.isWarnEnabled()) {
					logger.warn("Exception encountered during context initialization - " +
							"cancelling refresh attempt: " + ex);
				}

				// Destroy already created singletons to avoid dangling resources.
				destroyBeans();

				// Reset 'active' flag.
				cancelRefresh(ex);

				// Propagate exception to caller.
				throw ex;
			}

			finally {
				// Reset common introspection caches in Spring's core, since we
				// might not ever need metadata for singleton beans anymore...
				resetCommonCaches();
			}
		}
	}

通常在需求实现流程固定，但某一些流程又需要特殊处理就可以用到模板方法模式，抽象出一个执行流程骨架，具体的某一些步骤留给子类去实现，这样使得设计更加灵活，但是也会增加类的数量，使得系统更加庞大