照葫芦画瓢-模板方法模式

概述

模板方法模式在一个方法中定义了一个算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。模板方法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

类图

• AbstractDataSource定义了一个抽象的DataSource连接过程
• AbstractDataSource中loadDriver()、getConnection()、query()、close()是DataSource的几个步骤，process()把这些步骤串起来，这里process()就是模板方法
• OracleDataSource、MysqlDataSource是DataSource的两个具体的实现

实现代码

public abstract class AbstractDataSource {
    //加载数据库驱动
    public abstract void loadDriver();
    //建立连接
    public abstract void getConnection();
    //查询数据
    public abstract void query();
    //关闭连接
    public abstract void close();

    //模板方法
    public final void process(){
        this.loadDriver();
        this.getConnection();
        this.query();
        this.close();
    }
}

public class OracleDataSource extends AbstractDataSource {
    @Override
    public void loadDriver() {
        System.out.println("load Oracle driver");
    }

    @Override
    public void getConnection() {
        System.out.println("get Oracle connection");
    }

    @Override
    public void query() {
        System.out.println("query Oracle");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("close Oracle connection");
    }
}


public class MysqlDataSource extends AbstractDataSource {
    @Override
    public void loadDriver() {
        System.out.println("load Mysql Driver");
    }

    @Override
    public void getConnection() {
        System.out.println("get Mysql Connection");
    }

    @Override
    public void query() {
        System.out.println("query Mysql");
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println("close Mysql");
    }
}



public class Client {
    public static void main(String[] args){
        AbstractDataSource mysqlDataSource = new MysqlDataSource();
        mysqlDataSource.process();
    }
}

输出结果：
load Mysql Driver
get Mysql Connection
query Mysql
close Mysql

• 可以看出来，抽象类定义了整个DataSource的过程，process()方法就是模板方法，所有的子类必须遵守process()定义的整个算法步骤，一般会把模板方法定义成final方法，就是禁止子类覆盖重写。
• loadDriver()、getConnection()、query()、close()这些方法被定义成抽象方法，由子类负责实现具体的细节

优缺点

优点

• 封装不变部分，扩展可变部分，固定了算法的步骤，将步骤中的具体实现开放给子类来自由发挥。
• 提取公共部分代码，便于维护
• 行为由父类控制，子类实现

缺点

模板方法子类执行的结果影响了父类的结果，会增加代码的阅读难度。抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法，实现类完成具体的事物属性和方法，但模板方法模式却违反了这一原则，子类执行的结果影响了父类的结果，也就是子类对父类产生了影响，这在复杂的项目中，会带来代码阅读的难度

使用场景

• 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时
• 在我们平时的设计中可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。

总结一下

• 模板方法模式在一个方法中定义了一个算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。模板方法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
• 优点
  • 封装不变部分，扩展可变部分，固定了算法的步骤，将步骤中的具体实现开放给子类来自由发挥。
  • 提取公共部分代码，便于维护
  • 行为由父类控制，子类实现
• 缺点
  • 模板方法子类执行的结果影响了父类的结果，会增加代码的阅读难
• 使用场景
  • 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时
  • 在我们平时的设计中可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现

模板方法模式可能是设计模式中最好理解的一种设计模式，从类图来看，它就是简单的使用了面向对象的继承，但就是这种简单的设计模式在各种框架中经常使用。

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