设计模式--模板方法模式

编写制作豆浆的程序

• 制作豆浆的流程 选材-->添加配料-->浸泡-->放到豆浆机打碎
• 通过添加不同的配料，可以制作出不同口味的豆浆
• 选材、浸泡和放到豆浆机打碎这几个步骤对于每种口味的豆浆都是一样的

• 模板方法模式（Template Method Pattern），又叫模板模式，在一个抽象类公开定义了执行它的方法的模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行
• 简单说，模板方法模式定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构，就可以重定义该算法的某些特定步骤
• 模板方法模式属于行为型模式

package com.zjb.design.template;


public abstract class SoyaMilk {


    final void make(){
        select();
        add();
        soak();
        smash();
    }


    void select(){
        System.out.println("第一步：选择上好的黄豆");
    }


    abstract void add();

    void soak(){
        System.out.println("第三步：将大豆和配料一起浸泡三小时");
    }

    void smash(){
        System.out.println("第四步：将大豆和配料放到豆浆机中打碎");
    }

}

package com.zjb.design.template;


public class RedBeanSoyaMilk extends SoyaMilk{

    @Override
    void add() {
        System.out.println("第二步：添加红豆配料");
    }
}

package com.zjb.design.template;


public class PeanutSoyaMilk extends SoyaMilk{

    @Override
    void add() {
        System.out.println("第二步：添加花生配料");
    }
}

package com.zjb.design.template;


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();

        peanutSoyaMilk.make();
    }
}

在模板方法模式的父类中，我们可以定义一个方法，它默认不做任何事，子类可以视情况要不要覆盖它，该方法称为"钩子"。

我们还以上边的需求为例，假如现在我们想要一杯纯豆浆，不想加入任何配料，应该怎么实现呢？

package com.zjb.design.template;


public abstract class SoyaMilk {


    final void make(){
        select();
        if(isAddIngredients()){
            add();
        }
        soak();
        smash();
    }


    void select(){
        System.out.println("第一步：选择上好的黄豆");
    }


    abstract void add();

    void soak(){
        System.out.println("第三步：将大豆和配料一起浸泡三小时");
    }

    void smash(){
        System.out.println("第四步：将大豆和配料放到豆浆机中打碎");
    }

    
    boolean isAddIngredients(){
        return true;
    }

}

package com.zjb.design.template;


public class PeanutSoyaMilk extends SoyaMilk{

    @Override
    void add() {
        System.out.println("第二步：添加花生配料");
    }
}

package com.zjb.design.template;


public class PureSoyaMilk extends SoyaMilk{

    @Override
    void add() {

    }


    @Override
    boolean isAddIngredients() {
        return false;
    }
}

package com.zjb.design.template;


public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        SoyaMilk peanutSoyaMilk = new PeanutSoyaMilk();

        peanutSoyaMilk.make();


        SoyaMilk pureSoyaMilk = new PureSoyaMilk();
        pureSoyaMilk.make();
    }
}

• 基本思想：算法只存在于一个地方，也就是在父类中，容易修改。需要修改算法时，只要修改父类的模板方法或者已经实现的某些步骤，子类就会继承这些修改
• 实现了最大化代码复用。父类的模板方法和已实现的某些步骤会被子类继承而直接使用
• 即统一了算法，也提供了很大的灵活性。父类的模板方法确保了算法的结构保持不变，同时由子类提供部分步骤的实现
• 该模式的不足之处：每一个不同的实现都需要一个子类实现，导致类的个数增加，使得系统更加庞大
• 一般模板方法都会加上final关键字，防止子类重写模板方法

当要完成在某个过程，该过程要执行一系列步骤，这一系列的步骤基本相同，但其个别步骤在实现时可能不同，通常考虑用模板方法模式来处理。