听说微信搜索《Java鱼仔》会变更强哦!
本文收录于github和gitee ,里面有我完整的Java系列文章,学习或面试都可以看看哦
(一)什么是模板方法模式(Template method)
首先了解一下什么是模板,在工厂中指定某一样工具的时候,会先设计一个模子,然后就根据这个模子制造成各种颜色的工具。虽然制造出来的工具可能样式、颜色都不同,但是基本的样子和模子是一模一样。
抽象到编程中,我们设计一个抽象类模板,指定代码的执行流程,后续子类实现各自的代码逻辑,但是执行流程和抽象父类一样,这种设计模式就是模板方法模式。
(二)模板方法模式中的角色
abstractClass:抽象类
抽象类角色就是上面说的模子,该角色中需要定义抽象方法以及方法执行流程,这些抽象方法由concreteClass具体类实现
concreteClass:具体类
具体类需要继承抽象类,并实现抽象类中的抽象方法,这里实现的方法将会在执行流程中被调用。
(三)代码案例
接下来展示Template method的代码案例。在这段代码中,我会先写一个抽象类,内容是打开冰箱放东西的三大步骤;接着写两个具体类,分别是放水果和放大象。
首先是抽象类:AbstractRefrigerator
publicabstractclassAbstractRefrigerator { publicabstractvoidopenDoor(); publicabstractvoidputSomething(); publicabstractvoidcloseDoor(); publicfinalvoidexecute(){ openDoor(); putSomething(); closeDoor(); } }
在抽象类中,定义了三个抽象方法,分别是打开冰箱门、放入一些东西、关上冰箱门。接着定义一个execute模板方法,指定模板的方法执行流程。 创建第一个具体类PutFruit:
publicclassPutFruitextendsAbstractRefrigerator { privateStringfruitName; publicPutFruit(StringfruitName){ this.fruitName=fruitName; } publicvoidopenDoor() { System.out.println("打开冰箱门"); } publicvoidputSomething() { System.out.println("放入"+fruitName); } publicvoidcloseDoor() { System.out.println("关上冰箱门"); } }
在第一个具体类中,继承了统一的抽象类,并实现三个抽象方法。 创建第二个具体类:PutElephant:
publicclassPutElephantextendsAbstractRefrigerator { publicvoidopenDoor() { System.out.println("打开冰箱门"); } publicvoidputSomething() { System.out.println("放入大象"); } publicvoidcloseDoor() { System.out.println("关上冰箱门"); } }
最后在main方法中使用两个具体类:
publicclassMain { publicstaticvoidmain(String[] args) { AbstractRefrigeratora1=newPutFruit("apple"); a1.execute(); AbstractRefrigeratora2=newPutElephant(); a2.execute(); } }
上述每个具体类中都有自己的实现,但是最后执行流程都是按照抽象类中指定的模板规则,这就是模板方法设计模式。
(四)在项目中的应用
我翻了一下目前自己写的项目以及工作中写的项目,发现有一个项目中很巧妙的运用了模板设计模式。因为是工作中的项目,我不会贴代码,讲一下应用场景:
这个项目依赖ES进行数据的查询采集,然后对数据做一些操作加工后返回。这里有一套很规范对模板流程:前置查询参数校验->ES查询->查询后结果处理->封装结果返回。
这里的一套流程就被做成了一个抽象类赋予了默认对实现,并提供了一个模板方法按顺序执行上述步骤。后续有新的接口需求就直接按照这套模板流程来。
(五)模板方法模式在源码中的应用
javax.servlet.http.HttpServlet类的实现就使用了模板方法模式。HttpServlet中定义了doGet、doHead、doPost、doPut、doDelete、doOptions、doTrace等方法,并定义了service这个模板方法:
publicabstractclassHttpServletextendsGenericServlet { protectedvoiddoGet(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoiddoHead(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoiddoPost(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoiddoPut(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoiddoDelete(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoiddoOptions(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoiddoTrace(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { //... } protectedvoidservice(HttpServletRequestreq, HttpServletResponseresp) throwsServletException, IOException { Stringmethod=req.getMethod(); longlastModified; if (method.equals("GET")) { lastModified=this.getLastModified(req); if (lastModified==-1L) { this.doGet(req, resp); } else { longifModifiedSince; try { ifModifiedSince=req.getDateHeader("If-Modified-Since"); } catch (IllegalArgumentExceptionvar9) { ifModifiedSince=-1L; } if (ifModifiedSince<lastModified/1000L*1000L) { this.maybeSetLastModified(resp, lastModified); this.doGet(req, resp); } else { resp.setStatus(304); } } } elseif (method.equals("HEAD")) { lastModified=this.getLastModified(req); this.maybeSetLastModified(resp, lastModified); this.doHead(req, resp); } elseif (method.equals("POST")) { this.doPost(req, resp); } elseif (method.equals("PUT")) { this.doPut(req, resp); } elseif (method.equals("DELETE")) { this.doDelete(req, resp); } elseif (method.equals("OPTIONS")) { this.doOptions(req, resp); } elseif (method.equals("TRACE")) { this.doTrace(req, resp); } else { StringerrMsg=lStrings.getString("http.method_not_implemented"); Object[] errArgs=newObject[]{method}; errMsg=MessageFormat.format(errMsg, errArgs); resp.sendError(501, errMsg); } } }
(六)总结
模板方法设计模式有助于让我们理解抽象类在编程中的含义,其实对很多人而言知道抽象类是什么,但是不理解为什么要使用抽象类。模板方法设计模型就是很好的案例。