设计模式--TemplateMethod模式

旧城等待， 2022-05-28 10:41 152阅读 0赞

直接代码：

public abstract class AbstractDisplay { // 抽象类AbstractDisplay
        public abstract void open();        // 交给子类去实现的抽象方法(1) open
        public abstract void print();       // 交给子类去实现的抽象方法(2) print
        public abstract void close();       // 交给子类去实现的抽象方法(3) close
        public final void display() {       // 本抽象类中实现的display方法
            open();                         // 首先打开…
            for (int i = 0; i < 5; i++) {   // 循环调用5次print
                print();                    
            }
            close();                        // …最后关闭。这就是display方法所实现的功能
        }
    }

public class CharDisplay extends AbstractDisplay {  // CharDisplay是AbstractDisplay的子类 
        private char ch;                                // 需要显示的字符
        public CharDisplay(char ch) {                   // 构造函数中接收的字符被
            this.ch = ch;                               // 保存在字段中
        }
        public void open() {                            // 在父类中是抽象方法，此处重写该方法  
            System.out.print("<<");                     // 显示开始字符"<<"
        }
        public void print() {                           // 同样地重写print方法。该方法会在display中被重复调用
            System.out.print(ch);                       // 显示保存在字段ch中的字符
        }
        public void close() {                           // 同样地重写close方法
            System.out.println(">>");                   // 显示结束字符">>"
        }
    }

public class StringDisplay extends AbstractDisplay {    // StringDisplay也是AbstractDisplay的子类 
        private String string;                              // 需要显示的字符串
        private int width;                                  // 以字节为单位计算出的字符串长度
        public StringDisplay(String string) {               // 构造函数中接收的字符串被
            this.string = string;                           // 保存在字段中
            this.width = string.getBytes().length;          // 同时将字符串的字节长度也保存在字段中，以供后面使用 
        }
        public void open() {                                // 重写的open方法
            printLine();                                    // 调用该类的printLine方法画线
        }
        public void print() {                               // print方法
            System.out.println("|" + string + "|");         // 给保存在字段中的字符串前后分别加上"|"并显示出来 
        }
        public void close() {                               // close方法
            printLine();                                    // 与open方法一样，调用printLine方法画线
        }
        private void printLine() {                          // 被open和close方法调用。由于可见性是private，因此只能在本类中被调用 
            System.out.print("+");                          // 显示表示方框的角的"+"
            for (int i = 0; i < width; i++) {               // 显示width个"-"
                System.out.print("-");                      // 组成方框的边框
            }
            System.out.println("+");                        // /显示表示方框的角的"+"
        }
    }

public class Main {
        public static void main(String[] args) {
            AbstractDisplay d1 = new CharDisplay('H');                  // 生成一个持有'H'的CharDisplay类的实例 
            AbstractDisplay d2 = new StringDisplay("Hello, world.");    // 生成一个持有"Hello, world."的StringDisplay类的实例 
            AbstractDisplay d3 = new StringDisplay("你好，世界。");     // 生成一个持有"你好，世界。"的StringDisplay类的实例 
            d1.display();                                               // 由于d1、d2和d3都是AbstractDisplay类的子类
            d2.display();                                               // 可以调用继承的display方法
            d3.display();                                               // 实际的程序行为取决于CharDisplay类和StringDisplay类的具体实现 
        }
    }

**模板方法模式是基于继承的代码复用技术**，它体现了面向对象的诸多重要思想，是一种使用较为频繁的模式。模板方法模式广泛应用于框架设计中，以确保通过父类来控制处理流程的逻辑顺序（如框架的初始化，测试流程的设置等）。

###        5-1 模式优点 ###

模板方法模式的主要优点如下：

(1) 在父类中形式化地定义一个算法，而由它的子类来实现细节的处理，在子类实现详细的处理算法时并不会改变算法中步骤的执行次序。

(2) 模板方法模式是一种代码复用技术，它在类库设计中尤为重要，它提取了类库中的公共行为，将公共行为放在父类中，而通过其子类来实现不同的行为，它鼓励我们恰当使用继承来实现代码复用。

(3) 可实现一种反向控制结构，通过子类覆盖父类的钩子方法来决定某一特定步骤是否需要执行。

(4) 在模板方法模式中可以通过子类来覆盖父类的基本方法，不同的子类可以提供基本方法的不同实现，更换和增加新的子类很方便，符合单一职责原则和开闭原则。

###        5-2模式缺点 ###

模板方法模式的主要缺点如下：

需要为每一个基本方法的不同实现提供一个子类，如果父类中可变的基本方法太多，将会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，此时，可结合**桥接模式**来进行设计。

###        5-3模式适用场景 ###

在以下情况下可以考虑使用模板方法模式：