1、模式介绍:
模版方法模式是一种行为型设计模式,定义了一个操作中的算法框架,将一些步骤延迟到子类中实现。模版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。
2、应用场景:
算法框架固定:当有一个算法有固定的框架但具体步骤可以有所不同时,可以使用模版方法模式。例如,开发一个网络库,其中连接、发送数据、关闭连接的顺序是固定的,但具体实现可能依赖于不同的网络协议。
代码复用:将公共操作抽象出来,避免代码重复。模版方法定义了算法的骨架,子类实现具体细节,提高了代码的复用性。
扩展性:通过模版方法模式,可以方便地扩展和修改算法的部分实现,而不需要修改整个算法的结构。
3、优点:
代码复用:将公共部分抽象到父类的模版方法中,避免重复代码。
灵活性:子类可以根据需要实现特定步骤,同时保持算法的整体结构不变。
扩展性:易于扩展新的算法步骤或者变体,通过子类扩展来实现。
4、缺点:
控制流程:模版方法模式在某种程度上限制了子类的灵活性,因为算法框架由父类控制,可能会导致类爆炸问题。
复杂性:过度使用模版方法可能会导致类的数量增多,增加代码复杂度。
5、代码示例:
/*** 抽象类:制作咖啡的模版** @author FM_南风* @date 2024/7/3*/
abstract class CoffeeTemplate {// 模版方法,定义咖啡的制作流程public final void makeCoffee() {boilWater();brewCoffeeGrinds();pourInCup();if (customerWantsCondiments()) {addCondiments();}}// 具体步骤的具体实现由子类提供abstract void brewCoffeeGrinds();abstract void addCondiments();// 公共步骤,具体实现是相同的void boilWater() {System.out.println("开水");}void pourInCup() {System.out.println("倒入杯中");}// 钩子方法,子类可以覆盖,控制算法的某些步骤boolean customerWantsCondiments() {return true;}
}/*** 具体类:制作咖啡** @author FM_南风* @date 2024/7/3*/
public class Coffee extends CoffeeTemplate{@Overridevoid brewCoffeeGrinds() {System.out.println("冲咖啡");}@Overridevoid addCondiments() {System.out.println("加糖和牛奶");}// 覆盖钩子方法,可以不加糖和牛奶@Overrideboolean customerWantsCondiments() {return false;}
}/*** 应用** @author FM_南风* @date 2024/7/3*/
public class TemplateMethodClient {public static void main(String[] args) {Coffee coffee = new Coffee();coffee.makeCoffee();}
}
6、结果展示:
示例说明:
在上面的例子中,CoffeeTemplate
是一个抽象类,定义了制作咖啡的模版方法 makeCoffee()
,并包含了公共步骤和钩子方法。Coffee
类是具体的咖啡类型,实现了特定的 brewCoffeeGrinds()
和 addCondiments()
方法,以及钩子方法 customerWantsCondiments()
的覆盖。通过模版方法模式,实现了制作咖啡的通用框架,同时具体的制作细节由子类决定。