在学习java的过程中,我们肯定听到过设计模式这名词,在行业中有这么一句话,若您能熟练的掌握23种设计模式,那么你便是大牛!
好了,废话不多说,今天我跟大家分享一下23种设计模式之一的 模板方法 设计模式
首先我们要知道什么是模板方法设计模式?
模板方法设计模式就是定义一个操作中的算法骨架,而将一些实现步骤延迟到子类当中。模板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。 为什么要使用模板方法设计模式? 模板方法模式是比较简单的一种设计模式,但是它却是代码复用的一项基本的技术,在类库中尤其重要,它遵循“抽象类应当拥有尽可能多的行为,应当拥有尽可能少的数据”的重构原则。作为模板的方法要定义在父类中,在方法的定义中使用到抽象方法,而只看父类的抽象方法是根本不知道怎样处理的,实际做具体处理的是子类,在子类中实现具体功能,因此不同的子类执行将会得出不同的实现结果,但是处理流程还是按照父类定制的方式。这就是模板方法的要义所在,制定算法骨架,让子类具体实现。 在什么情况下使用? -->算法或操作遵循相似的逻辑 -->重构时(把相同的代码抽取到父类中) -->重要、复杂的算法,核心算法设计为模板算法 接下来我们来看看到底怎么才能实现模板方法设计模式 我们以饮料机为示例的原型,每台饮料机都可以制作出不同的饮料,如同一台饮料机可 制作咖啡 还可以 制作茶 假如:制作咖啡的步骤如下: 制作茶的步骤如下: 1.将水煮沸 1.将水煮沸 2.用沸水泡咖啡 2.用沸水将茶叶煮五到六分钟 3.将咖啡倒入杯中 3.将茶水倒入杯中 4.假如糖块或牛奶 4.加入柠檬或不加任何东西那么,由上面的背景可见,我们制作咖啡和制作茶的步骤中 1 3是完全一致的,而2 4则是各自执行的各自的步骤所有我们就可以设计一个模板,来规范制作过程
/* * 抽象类 饮料机模板类 */ public abstract class Template { /* * 制备饮料的模板方法 * 封装了所有子类的共同遵循的算法框架 */ public final void driveTemplate(){ //这个模板必须用final修饰,因为不能允许子类修改这个模板框架,只能是修改特定的步骤 //1.将水煮沸 boilWater(); //2. 炮制饮料 blew(); //3. 倒入杯中 pourInCup(); //4. 进入调味料 addCondiments(); }}
如上代码就是定义了一个制作饮料的模板,将具体的步骤都罗列出来了因为我们的步骤1和步骤3都是相同的所以我们可以将其实现方法定义为私有的,以减少代码的复杂度,而步骤2和步骤4则可定义为抽象方法,其实现交由其子类完成如:
/* * 基本方法,将水煮沸 */ private void boilWater() { System.out.println("将水煮沸"); } /* * 基本方法,倒入杯中 */ private void pourInCup() { System.out.println("倒入杯中"); } /* * 抽象的基本方法 加入调味料 */ public abstract void addCondiments(); /* * 抽象的基本方法 炮制饮料 */ public abstract void blew();
这样我们就定义好了一个模板方法了,我们可以通过创建一个子类来继承自这个模板,重新其抽象方法 如 制作咖啡
/* * 制备咖啡的具体实现 */ public class Coffee extends Template { //加入调味料 @Override public void addCondiments() { System.out.println("加入糖和牛奶"); } //炮制咖啡 @Override public void blew() { System.out.println("用沸水冲泡咖啡"); } }
或者是制作茶
/* * 制备茶的具体实现 */ public class Tea extends Template { //添加调料 @Override public void addCondiments() { System.out.println("加入柠檬"); } //冲泡茶 @Override public void blew() { System.out.println("用80度的热水浸泡茶叶5分钟"); } }
这样我们在测试类中就能很清楚的看到结果了
//测试类 public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println("制备咖啡"); Template t1=new Coffee(); t1.driveTemplate(); System.out.println("咖啡制备完成"); System.out.println("====================="); System.out.println("制备茶"); Template t2=new Tea(); t2.driveTemplate(); System.out.println("制备茶完成"); } }
测试结果如图
当然,如果我们现在有另外一种需求呢?就是我制作茶的时候不想要添加任何东西,这时候我们使用上面的方法是没法完成的,这时候我们就引出了模板方法设计模式中的另一个名词, 钩子函数我们可以使用钩子函数来判断是否要执行某一步的操作如:
/* * 抽象类 饮料机模板类 */ public abstract class Template { /* * 制备饮料的模板方法 * 封装了所有子类的共同遵循的算法框架 */ public final void driveTemplate(){ //这个模板必须用final修饰,因为不能允许子类修改这个模板框架,只能是修改特定的步骤 //1.将水煮沸 boilWater(); //2. 炮制饮料 blew(); //3. 倒入杯中 pourInCup(); //钩子函数进行判定(例如茶不想加入调味料) if(isRight()){ //4. 进入调味料 addCondiments(); } } /* * 基本方法,将水煮沸 */ private void boilWater() { System.out.println("将水煮沸"); } /* * 基本方法,倒入杯中 */ private void pourInCup() { System.out.println("倒入杯中"); } /* * 抽象的基本方法 加入调味料 */ public abstract void addCondiments(); /* * 抽象的基本方法 炮制饮料 */ public abstract void blew(); //钩子函数 判断用户是否要执行某些功能 public boolean isRight(){ return true; } }
假如在制作茶的时候不想加任何东西,那么我们只需要在制作茶的子类中将钩子函数重写即可
/* * 制备茶的具体实现 */ public class Tea extends Template { //添加调料 @Override public void addCondiments() { System.out.println("加入柠檬"); } //冲泡茶 @Override public void blew() { System.out.println("用80度的热水浸泡茶叶5分钟"); } //重写钩子函数 改变其值 @Override public boolean isRight(){ return false; } }
这样的执行结果如图 这样就完成了我们的需求了 以上就是模板方法设计模式中的内容了,其他设计模式会在后续学到后再跟大家分享分享~~注:本人也是初学者,所以写得不好的地方望各位大牛勿怪,有不足的地方还望指出来,欢迎讨论!
时间: 2024-10-13 01:59:19