什么是模板方法模式?_java设计模式基础

柔光的暖阳◎ 2023-10-15 22:23 8阅读 0赞

模板方法模式(Template Method Pattern)是一种行为设计模式，它属于Gang of Four(GoF)设计模式之一。这个模式的核心思想是定义一个算法的骨架，将算法的具体步骤延迟到子类中实现，以允许子类在不改变算法结构的情况下重定义算法的某些步骤。模板方法模式通过提供一个模板(或者说是抽象基类)来封装算法，以确保算法的结构一致性，同时允许不同的子类提供不同的实现。

以下是模板方法模式的关键要素和示例说明：

### 　　1.抽象类(Abstract Class)： ###

抽象类定义了算法的骨架，它包含一个或多个抽象方法，这些方法代表算法中的步骤，但不提供具体的实现。

public abstract class AbstractClass {
        public void templateMethod() {
            step1();
            step2();
            step3();
        }
    
        protected abstract void step1();
        protected abstract void step2();
        protected abstract void step3();
    }

### 　　2.具体子类(Concrete Subclasses)： ###

具体子类继承抽象类并实现抽象方法，从而提供算法步骤的具体实现。

public class ConcreteClassA extends AbstractClass {
        @Override
        protected void step1() {
            // 具体实现步骤1的逻辑
        }
    
        @Override
        protected void step2() {
            // 具体实现步骤2的逻辑
        }
    
        @Override
        protected void step3() {
            // 具体实现步骤3的逻辑
        }
    }
    
    public class ConcreteClassB extends AbstractClass {
        @Override
        protected void step1() {
            // 不同的实现方式
        }
    
        @Override
        protected void step2() {
            // 不同的实现方式
        }
    
        @Override
        protected void step3() {
            // 不同的实现方式
        }
    }

### 　　3.模板方法(Template Method)： ###

模板方法是抽象类中定义的方法，它按照特定的顺序调用算法步骤，这个顺序是固定的，但具体步骤的实现可以在子类中变化。

![1694654537543\_模板方法模式.jpg][1694654537543_.jpg]

### 　　4.钩子方法(Hook Methods)： ###

在抽象类中，可以包含一些可选的钩子方法，这些方法在模板方法中可以有默认实现，但子类可以选择性地覆盖它们以改变算法的行为。

public abstract class AbstractClass {
        // 模板方法
        public void templateMethod() {
            step1();
            step2();
            if (hook()) { // 钩子方法
                step3();
            }
        }
    
        protected abstract void step1();
        protected abstract void step2();
        protected abstract void step3();
    
        // 钩子方法，默认实现返回true
        protected boolean hook() {
            return true;
        }
    }

使用模板方法模式的好处包括：

·代码重用：模板方法将共同的行为放在抽象类中，可以在多个子类中共享。

·算法结构固定性：确保算法的基本结构不会改变，只是具体步骤的实现会变化。

·扩展性：子类可以轻松地扩展或修改算法的特定步骤，而无需改变整体算法结构。

模板方法模式在Java中广泛用于创建具有相似结构但不同行为的类，例如，各种排序算法可以使用模板方法模式来实现，其中排序的比较和交换步骤在不同的子类中实现。这提供了一种灵活的方式来处理算法的变化和扩展。

[1694654537543_.jpg]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/7614c06ee842bb7e01504673a7736596.jpeg