23种设计模式之模板模式

Java技术债务

发布于 2022-09-26 15:15:17

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概述

模板模式指：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。

模板方法模式是一种只需使用继承就可以实现的非常简单的模式。

模版模式的优缺点

优点

封装不变的部分，将不变的部分抽取出来；
扩展可变部分，将可变的设置抽象方法，让具体子类来实现。
抽取的公共代码，便于后期维护
行为有基类来控制，具体操作有子类实现。

缺点

每一个不同的实现都需要有一个子类来实现，这样就会导致类的数量大大的增加，使得系统更加庞大。

模版模式的使用场景

在软件设计中，有些功能很类似，只是在某些环节不同而已。大多数环节都是相同的时候，可以使用模板模式。将通用的算法或者步骤抽取到抽象类中，在具体子类中实现具体特定的操作

模板模式的结构和实现

模式结构

模板方法模式由两部分结构组成

第一部分是抽象父类

第二部分是具体的实现子类。

通常在抽象父类中封装了子类的算法框架，包括实现一些公共方法以及封装子类中所有方法的执行顺序。子类通过继承这个抽象类，也继承了整个算法结构，并且可以选择重写父类的方法。

模式实现

我们将创建一个定义操作的 Game 抽象类，其中，模板方法设置为 final，这样它就不会被重写。Cricket 和 Football 是扩展了 Game 的实体类，它们重写了抽象类的方法。

TemplatePatternDemo，我们的演示类使用 Game 来演示模板模式的用法。

public abstract class Game {
   abstract void initialize();
   abstract void startPlay();
   abstract void endPlay();
 
   //模板
   public final void play(){
 
      //初始化游戏
      initialize();
 
      //开始游戏
      startPlay();
 
      //结束游戏
      endPlay();
   }
}

public class Cricket extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Cricket Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

public class Football extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Football Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

public class TemplatePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      Game game = new Cricket();
      game.play();
      System.out.println();
      game = new Football();
      game.play();      
   }
}

输出结果：

Cricket Game Initialized! Start playing.
Cricket Game Started. Enjoy the game!
Cricket Game Finished!

Football Game Initialized! Start playing.
Football Game Started. Enjoy the game!
Football Game Finished!