java23种设计模式-行为型模式之模板方法模式

作者 薛之谦chj 转载请注明出处

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内容简介：

定义：

Define the skeleton of an algorithm in an operation,deferring some steps to subclasses.Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure.

定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

模板方法模式本质：抽象封装流程，具体进行实现

概述：

模板方法模式是类的行为模式。准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法，从而对剩余的逻辑有不同的实现。这就是模板方法模式的用意。

比如定义一个操作中的算法的骨架，将步骤延迟到子类中。模板方法使得子类能够不去改变一个算法的结构即可重定义算法的某些特定步骤。

模式中的角色

抽象类（AbstractClass）：实现了模板方法，定义了算法的骨架。

具体类（ConcreteClass)：实现抽象类中的抽象方法，已完成完整的算法。

优点

模板方法模式通过把不变的行为搬移到超类，去除了子类中的重复代码。

子类实现算法的某些细节，有助于算法的扩展。

通过一个父类调用子类实现的操作，通过子类扩展增加新的行为，符合“开放-封闭原则”。

缺点

每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数的增加，设计更加抽象。

使用场景

多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时；

重要，复杂的算法，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；

重构时，模板方法模式 是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类，然后通过钩子函数约束其行为；

控制子类扩展，子类必须遵守算法规则。

具体实现：

模板方法模式（Template Method）

解释一下模板方法模式，就是指：一个抽象类中，有一个主方法，再定义1...n个方法，可以是抽象的，也可以是实际的方法，定义一个类，继承该抽象类，重写抽象方法，通过调用抽象类，实现对子类的调用，先看个关系图：

就是在AbstractCalculator类中定义一个主方法calculate，calculate()调用spilt()等，Plus和Minus分别继承AbstractCalculator类，通过对AbstractCalculator的调用实现对子类的调用，看下面的例子：

抽象类：

实现类：

测试类：

输出：16

我跟踪下这个小程序的执行过程：首先将exp和"\\+"做参数，调用AbstractCalculator类里的calculate(String,String)方法，在calculate(String,String)里调用同类的split()，之后再调用calculate(int ,int)方法，从这个方法进入到子类中，执行完return num1 + num2后，将值返回到AbstractCalculator类，赋给result，打印出来。正好验证了我们开头的思路。