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Java中的模板模式
模板模式是一種行為設計模式，它的實現思路是，創建一個樁方法，並且定義一些步驟讓子類來實現。模板方法定義了一個算法的執行步驟，或者說能夠提供一種默認的實現，這種實現概括一部分子類或者全部子類的共同部分。
舉一個例子幫助理解，假設提供一種造房子的算法。算法的步驟就是模擬造房子的過程：建地基、建支撐，最後添加牆和窗戶 – 1. Fundation,2. Pillars,3. Walls,4. Windows。最重要的一點就是不能改變此建造過程，比如不可能在沒用地基的時候就開始建造窗戶。這個例子中，我們就創建了一個模板方法 – 將使用不同的方法完成對房子的建造。
為了確保子類不能重寫(override)這個模板方法，應當使用final。
模板方法抽象類
因為設計為一些方法的具體實現留待子類中，所以不得不安排基類為一個抽象類
HouseTemple.java
package com.journaldev.design.template;
public abstract class HouseTemplate {
//template method, final so subclasses can't override
public final void buildHouse(){
buildFoundation();
buildPillars();
buildWalls();
buildWindows();
System.out.println("House is built.");
}
//default implementation
private void buildWindows() {
System.out.println("Building Glass Windows");
}
//methods to be implemented by subclasses
public abstract void buildWalls();
public abstract void buildPillars();
private void buildFoundation() {
System.out.println("Building foundation with cement,iron rods and sand");
}
}
buildHouse()是模板方法並定義了在建造房子過程中一係列方法的執行順序。
WoodenHouse.java
package com.journaldev.design.template;
public class WoodenHouse extends HouseTemplate {
@Override
public void buildWalls() {
System.out.println("Building Wooden Walls");
}
@Override
public void buildPillars() {
System.out.println("Building Pillars with Wood coating");
}
}
此處也應當對其他方法進行重寫，但是為了簡便，此處沒用完成。
GlassHouse.java
package com.journaldev.design.template;</code>
public class GlassHouse extends HouseTemplate {
@Override
public void buildWalls() {
System.out.println("Building Glass Walls");
}
@Override
public void buildPillars() {
System.out.println("Building Pillars with glass coating");
}
}
使用模板方法
用一個測試程序來測試此處已完成的模板方法。
HouseClient.java
package com.journaldev.design.template;
public class HousingClient {
public static void main(String[] args) {
HouseTemplate houseType = new WoodenHouse();
//using template method
houseType.buildHouse();
System.out.println("************");
houseType = new GlassHouse();
houseType.buildHouse();
}
}
注意，client正在調用基類的模板方法並且依賴於不同步驟的實現細節，即這些正在使用的方法，他們一些來著基類另一些來自子類。上述程序的輸出：
Building foundation with cement,iron rods and sand Building Pillars with Wood coating Building Wooden Walls Building Glass Windows House is built. ************ Building foundation with cement,iron rods and sand Building Pillars with glass coating Building Glass Walls Building Glass Windows House is built.
模板方法的UML圖
JDK中模板方法模式的使用
- java.io.InputStream, java.io.OutputStream, java.io.Reader 以及 java.io.Writer 中所有非抽象方法。
- java.util.AbstractList, java.util.AbstractSet 以及 java.util.AbstractMap中所有非抽象方法。
重要提示
- 模板方法應該是由確定的步驟組成。這些步驟的順序是固定的。基類與子類之間某些方法或者實現可以有所不同。模板方法應該是final的。
- 大多時候，子類的調用的方法是來自於超類。但是在模板模式中，超類的模板方法調用的方法卻來至於子類，這就是著名的Hollywood原則-“don’t call us, we’ll call you”。
- 基類方法的默認實現被退化為鉤子Hooks的概念，他們被設計在子類中被重寫，如果你期望一些方法在子類中不被重寫，你可以讓他們為final。比如在例子中buildFoundation()方法是final的，因為不希望它在子類中被重寫。
這就在java中全部的模板方法模式實現，希望你已經喜歡上它了。
最後更新：2017-05-23 12:01:47