23种设计模式【Java】解析 - 模板方法

模板方法

目的

定义算法框架，并将一些步骤的实现延迟到子类。
通过模板方法，子类可以重新定义算法的某些步骤，而不用改变算法的结构。

类图

角色

• AbstractClass：抽象类
• ConcreteClass: 具体实现类
  

实现

冲咖啡和冲茶都有类似的流程，但是某些步骤会有点不一样，要求复用那些相同步骤的代码。

public abstract class CaffeineBeverage {

    final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    abstract void brew();

    abstract void addCondiments();

    void boilWater() {
        System.out.println("boilWater");
    }

    void pourInCup() {
        System.out.println("pourInCup");
    }
}

具体实现类

public class Coffee extends CaffeineBeverage {
    @Override
    void brew() {
        System.out.println("Coffee.brew");
    }

    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("Coffee.addCondiments");
    }
}

public class Tea extends CaffeineBeverage {
    @Override
    void brew() {
        System.out.println("Tea.brew");
    }

    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("Tea.addCondiments");
    }
}

调用类

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CaffeineBeverage caffeineBeverage = new Coffee();
        caffeineBeverage.prepareRecipe();
        caffeineBeverage = new Tea();
        caffeineBeverage.prepareRecipe();
    }
}

优缺点

优点

1. 良好的封装性：把公有的不变的方法封装在父类，子类负责实现具体逻辑。
2. 良好的扩展性：增加功能由子类实现基本方法扩展，符合单一职责原则和开闭原则。
3. 复用代码。

缺点

1. 由于是通过继承实现代码复用来改变算法，灵活度会降低。
2. 子类的执行影响父类的结果，增加代码阅读难度。

使用场景

遇到由一系列步骤构成的过程需要执行，这个过程从高层次上看是相同的，但有些步骤实现可能不同。

JDK 中的使用

• java.util.Collections#sort()
• java.io.InputStream#skip()
• java.io.InputStream#read()
• java.util.AbstractList#indexOf()