模板方法模式是所有模式中最为常见的几个模式之一,是基于继承的代码复用的基本技术。
模板方法模式需要开发抽象类和具体子类的设计师之间的协作。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和骨架,另一些设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。代表这些具体逻辑步骤的方法称做基本方法(primitive method);而将这些基本方法汇总起来的方法叫做模板方法(template method),这个设计模式的名字就是从此而来。
模板方法所代表的行为称为顶级行为,其逻辑称为顶级逻辑。模板方法模式的静态结构图如下所示:
这里涉及到两个角色:
定义了一个或多个抽象操作,以便让子类实现。这些抽象操作叫做基本操作,它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
定义并实现了一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法,它给出了一个顶级逻辑的骨架,而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中,推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。
抽象模板角色类,abstractMethod()、hookMethod()等基本方法是顶级逻辑的组成步骤,这个顶级逻辑由templateMethod()方法代表。
public abstract class AbstractTemplate { /** * 模板方法 */ public void templateMethod(){ //调用基本方法 abstractMethod(); hookMethod(); concreteMethod(); } /** * 基本方法的声明(由子类实现) */ protected abstract void abstractMethod(); /** * 基本方法(空方法) */ protected void hookMethod(){} /** * 基本方法(已经实现) */ private final void concreteMethod(){ //业务相关的代码 } } 复制代码
具体模板角色类,实现了父类所声明的基本方法,abstractMethod()方法所代表的就是强制子类实现的剩余逻辑,而hookMethod()方法是可选择实现的逻辑,不是必须实现的。
public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate{ //基本方法的实现 @Override public void abstractMethod() { //业务相关的代码 } //重写父类的方法 @Override public void hookMethod() { //业务相关的代码 } } 复制代码
模板模式的关键是: 子类可以置换掉父类的可变部分,但是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。
每当定义一个新的子类时,不要按照控制流程的思路去想,而应当按照“责任”的思路去想。换言之,应当考虑哪些操作是必须置换掉的,哪些操作是可以置换掉的,以及哪些操作是不可以置换掉的。使用模板模式可以使这些责任变得清晰。