Java設計模式模板模式及應用場景解析

模板模式，顧名思義，就是通過模板拓印的方式。

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定義模板，就是定義框架、結構、原型。定義一個我們共同遵守的約定。

定義了模板，我們的剩余工作就是對其進行充實、豐潤，完善它的不足之處。

定義模板采用抽象類來定義，公共的結構化邏輯需要在抽象類中完成，只將非公共的部分邏輯抽象成抽象方法，留待子類充實實現(xiàn)。

所以上文所述不足之處就是這些抽象方法。

總的來說，模板模式就是通過抽象類來定義一個邏輯模板，邏輯框架、邏輯原型，然后將無法決定的部分抽象成抽象類交由子類來實現(xiàn)，一般這些抽象類的調用邏輯還是在抽象類中完成的。這么看來，模板就是定義一個框架，比如蓋房子，我們定義一個模板：房子要封閉，有門，有窗等等，但是要什么樣的門，什么樣的窗，這些并不在模板中描述，這個交給子類來完善，比如門使用防盜門，窗使用北向的窗等等。

我們不凡就以建房為例來見識一下模板模式如何：

模板抽象類：HouseTemplate

public abstract class HouseTemplate {
  protected HouseTemplate(String name){
    this.name = name;
  }
  protected String name;
  protected abstract void buildDoor();
  protected abstract void buildWindow();
  protected abstract void buildWall();
  protected abstract void buildBase();
  //公共邏輯
  public final void buildHouse(){
    buildBase();
    buildWall();
    buildDoor();
    buildWindow();
  }
}

子類1：HouseOne

public class HouseOne extends HouseTemplate {
  HouseOne(String name){
    super(name);
  }
  @Override
  protected void buildDoor() {
    System.out.println(name +"的門要采用防盜門");
  }
  @Override
  protected void buildWindow() {
    System.out.println(name + "的窗戶要面向北方");
  }
  @Override
  protected void buildWall() {
    System.out.println(name + "的墻使用大理石建造");
  }
  @Override
  protected void buildBase() {
    System.out.println(name + "的地基使用鋼鐵地基");
  }  
}

子類2：HouseTwo

public class HouseTwo extends HouseTemplate {
  HouseTwo(String name){
    super(name);
  }
  @Override
  protected void buildDoor() {
    System.out.println(name + "的門采用木門");
  }
  @Override
  protected void buildWindow() {
    System.out.println(name + "的窗戶要向南");
  }
  @Override
  protected void buildWall() {
    System.out.println(name + "的墻使用玻璃制造");
  }
  @Override
  protected void buildBase() {
    System.out.println(name + "的地基使用花崗巖");
  }

}

測試類：Clienter

public class Clienter {
  public static void main(String[] args){
    HouseTemplate houseOne = new HouseOne("房子1");
    HouseTemplate houseTwo = new HouseTwo("房子2");
    houseOne.buildHouse();
    houseTwo.buildHouse();
  }

}

測試結果

房子1的地基使用鋼鐵地基
房子1的墻使用大理石建造
房子1的門要采用防盜門
房子1的窗戶要面向北方
房子2的地基使用花崗巖
房子2的墻使用玻璃制造
房子2的門采用木門
房子2的窗戶要向南

通過以上例子，我們認識了模板模式中的基本方法和模板方法，其中HouseTemplate中的buildHouse方法就是基本方法，其余四個均為模板方法。其中基本方法一般會用final修飾，保證其不會被子類修改，而模板方法則使用protected修飾，表明其需要在子類中實現(xiàn)。

其實，模板模式中還有一個鉤子方法的概念，有人稱，具有鉤子方法的模板模式才算完整，也許吧。

鉤子方法時干啥的呢？鉤子就是給子類一個授權，允許子類通過重寫鉤子方法來顛覆基本邏輯的執(zhí)行，這有時候是非常有用的。就比如在蓋房子的時候，有一個需要子類來決定是否建造廁所間的需求時，可以這么實現(xiàn)：

模板抽象類：HouseTemplate

public abstract class HouseTemplate {
  protected HouseTemplate(String name){
    this.name = name;
  }
  protected String name;
  protected abstract void buildDoor();
  protected abstract void buildWindow();
  protected abstract void buildWall();
  protected abstract void buildBase();
  protected abstract void buildToilet();
  //鉤子方法
  protected boolean isBuildToilet(){
    return true;
  }
  //公共邏輯
  public final void buildHouse(){

    buildBase();
    buildWall();
    buildDoor();
    buildWindow();
    if(isBuildToilet()){
      buildToilet();
    }
  }
}

子類1：HouseOne

public class HouseOne extends HouseTemplate {
  HouseOne(String name){
    super(name);
  }
  HouseOne(String name, boolean isBuildToilet){
    this(name);
    this.isBuildToilet = isBuildToilet;
  }
  public boolean isBuildToilet;
  @Override
  protected void buildDoor() {
    System.out.println(name +"的門要采用防盜門");
  }
  @Override
  protected void buildWindow() {
    System.out.println(name + "的窗戶要面向北方");
  }
  @Override
  protected void buildWall() {
    System.out.println(name + "的墻使用大理石建造");
  }
  @Override
  protected void buildBase() {
    System.out.println(name + "的地基使用鋼鐵地基");
  }
  @Override
  protected void buildToilet() {
    System.out.println(name + "的廁所建在東南角");
  }
  @Override
  protected boolean isBuildToilet(){
    return isBuildToilet;
  }

}

子類2：HouseTwo

public class HouseTwo extends HouseTemplate {
  HouseTwo(String name){
    super(name);
  }
  @Override
  protected void buildDoor() {
    System.out.println(name + "的門采用木門");
  }
  @Override
  protected void buildWindow() {
    System.out.println(name + "的窗戶要向南");
  }
  @Override
  protected void buildWall() {
    System.out.println(name + "的墻使用玻璃制造");
  }
  @Override
  protected void buildBase() {
    System.out.println(name + "的地基使用花崗巖");
  }
  @Override
  protected void buildToilet() {
    System.out.println(name + "的廁所建在西北角");
  }

}

測試類：Clienter

public class Clienter {
  public static void main(String[] args){
    HouseTemplate houseOne = new HouseOne("房子1", false);
    HouseTemplate houseTwo = new HouseTwo("房子2");
    houseOne.buildHouse();
    houseTwo.buildHouse();
  }
}

測試結果

房子1的地基使用鋼鐵地基
房子1的墻使用大理石建造
房子1的門要采用防盜門
房子1的窗戶要面向北方
房子2的地基使用花崗巖
房子2的墻使用玻璃制造
房子2的門采用木門
房子2的窗戶要向南
房子2的廁所建在西北角

通過直接結果我們可以清晰的看到，我們通過重寫鉤子方法自定義了房子1不需要建造廁所（fasle）。

鉤子方法的作用也就一目了然啦。

模板模式的關鍵點：

1、使用抽象類定義模板類，并在其中定義所有的基本方法、模板方法，鉤子方法，不限數(shù)量，以實現(xiàn)功能邏輯為主。其中基本方法使用final修飾，其中要調用基本方法和鉤子方法，基本方法和鉤子方法可以使用protected修飾，表明可被子類修改。

2、定義實現(xiàn)抽象類的子類，重寫其中的模板方法，甚至鉤子方法，完善具體的邏輯。

使用場景：

1、在多個子類中擁有相同的方法，而且邏輯相同時，可以將這些方法抽出來放到一個模板抽象類中。

2、程序主框架相同，細節(jié)不同的情況下，也可以使用模板方法。

以上就是本文的全部內(nèi)容，希望對大家的學習有所幫助，也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。

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