设计模式之模版方法模式_动力节点Java学院整理

定义:定义一个操作中算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变算法的结构即可重定义该算法中的某些特定步骤。

类型:行为类模式

类图:

事实上,模版方法是编程中一个经常用到的模式。先来看一个例子,某日,程序员A拿到一个任务:给定一个整数数组,把数组中的数由小到大排序,然后把排序之后的结果打印出来。经过分析之后,这个任务大体上可分为两部分,排序和打印,打印功能好实现,排序就有点麻烦了。但是A有办法,先把打印功能完成,排序功能另找人做。

abstract class AbstractSort { 

  /**
   * 将数组array由小到大排序
   * @param array
   */
  protected abstract void sort(int[] array); 

  public void showSortResult(int[] array){
    this.sort(array);
    System.out.print("排序结果:");
    for (int i = 0; i < array.length; i++){
      System.out.printf("%3s", array[i]);
    }
  }
}

写完后,A找到刚毕业入职不久的同事B说:有个任务,主要逻辑我已经写好了,你把剩下的逻辑实现一下吧。于是把AbstractSort类给B,让B写实现。B拿过来一看,太简单了,10分钟搞定,代码如下:

class ConcreteSort extends AbstractSort { 

  @Override
  protected void sort(int[] array){
    for(int i=0; i<array.length-1; i++){
      selectSort(array, i);
    }
  } 

  private void selectSort(int[] array, int index) {
    int MinValue = 32767; // 最小值变量
    int indexMin = 0; // 最小值索引变量
    int Temp; // 暂存变量
    for (int i = index; i < array.length; i++) {
      if (array[i] < MinValue){ // 找到最小值
        MinValue = array[i]; // 储存最小值
        indexMin = i;
      }
    }
    Temp = array[index]; // 交换两数值
    array[index] = array[indexMin];
    array[indexMin] = Temp;
  }
}

写好后交给A,A拿来一运行:

public class Client {
  public static int[] a = { 10, 32, 1, 9, 5, 7, 12, 0, 4, 3 }; // 预设数据数组
  public static void main(String[] args){
    AbstractSort s = new ConcreteSort();
    sshowSortResult(a);
  }
}

运行结果:

排序结果:  0  1  3  4  5  7  9 10 12 32

运行正常。行了,任务完成。没错,这就是模版方法模式。大部分刚步入职场的毕业生应该都有类似B的经历。一个复杂的任务,由公司中的牛人们将主要的逻辑写好,然后把那些看上去比较简单的方法写成抽象的,交给其他的同事去开发。这种分工方式在编程人员水平层次比较明显的公司中经常用到。比如一个项目组,有架构师,高级工程师,初级工程师,则一般由架构师使用大量的接口、抽象类将整个系统的逻辑串起来,实现的编码则根据难度的不同分别交给高级工程师和初级工程师来完成。怎么样,是不是用到过模版方法模式?

模版方法模式的结构

模版方法模式由一个抽象类和一个(或一组)实现类通过继承结构组成,抽象类中的方法分为三种:

  • 抽象方法:父类中只声明但不加以实现,而是定义好规范,然后由它的子类去实现。
  • 模版方法:由抽象类声明并加以实现。一般来说,模版方法调用抽象方法来完成主要的逻辑功能,并且,模版方法大多会定义为final类型,指明主要的逻辑功能在子类中不能被重写。
  • 钩子方法:由抽象类声明并加以实现。但是子类可以去扩展,子类可以通过扩展钩子方法来影响模版方法的逻辑。
  • 抽象类的任务是搭建逻辑的框架,通常由经验丰富的人员编写,因为抽象类的好坏直接决定了程序是否稳定性。

实现类用来实现细节。抽象类中的模版方法正是通过实现类扩展的方法来完成业务逻辑。只要实现类中的扩展方法通过了单元测试,在模版方法正确的前提下,整体功能一般不会出现大的错误。

模版方法的优点及适用场景

容易扩展。一般来说,抽象类中的模版方法是不易反生改变的部分,而抽象方法是容易反生变化的部分,因此通过增加实现类一般可以很容易实现功能的扩展,符合开闭原则。

便于维护。对于模版方法模式来说,正是由于他们的主要逻辑相同,才使用了模版方法,假如不使用模版方法,任由这些相同的代码散乱的分布在不同的类中,维护起来是非常不方便的。

比较灵活。因为有钩子方法,因此,子类的实现也可以影响父类中主逻辑的运行。但是,在灵活的同时,由于子类影响到了父类,违反了里氏替换原则,也会给程序带来风险。这就对抽象类的设计有了更高的要求。

在多个子类拥有相同的方法,并且这些方法逻辑相同时,可以考虑使用模版方法模式。在程序的主框架相同,细节不同的场合下,也比较适合使用这种模式。

(0)

相关推荐

  • Java设计模式之模版方法模式简介

    Java设计模式的模板方法模式定义一个操作中算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变算法的结构即可重定义该算法中的某些特定步骤.属于行为类模式 如下图所示: 事实上,模版方法是编程中一个经常用到的模式.先来看一个例子,某日,程序员A拿到一个任务:给定一个整数数组,把数组中的数由小到大排序,然后把排序之后的结果打印出来.经过分析之后,这个任务大体上可分为两部分,排序和打印,打印功能好实现,排序就有点麻烦了.但是A有办法,先把打印功能完成,排序功能另找人做. abstract cla

  • 设计模式之模版方法模式_动力节点Java学院整理

    定义:定义一个操作中算法的框架,而将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变算法的结构即可重定义该算法中的某些特定步骤. 类型:行为类模式 类图: 事实上,模版方法是编程中一个经常用到的模式.先来看一个例子,某日,程序员A拿到一个任务:给定一个整数数组,把数组中的数由小到大排序,然后把排序之后的结果打印出来.经过分析之后,这个任务大体上可分为两部分,排序和打印,打印功能好实现,排序就有点麻烦了.但是A有办法,先把打印功能完成,排序功能另找人做. abstract class AbstractS

  • 工厂方法模式_动力节点Java学院整理

    定义:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类. 类型:创建类模式 类图: 工厂方法模式代码 interface IProduct { public void productMethod(); } class Product implements IProduct { public void productMethod() { System.out.println("产品"); } } interface IFactory { publ

  • 设计模式之责任链模式_动力节点Java学院整理

    定义:使多个对象都有机会处理请求,从而避免了请求的发送者和接收者之间的耦合关系.将这些对象连成一条链,并沿着这条链传递该请求,直到有对象处理它为止. 类型:行为类模式 类图: 首先来看一段代码: public void test(int i, Request request){ if(i==1){ Handler1.response(request); }else if(i == 2){ Handler2.response(request); }else if(i == 3){ Handler3

  • 设计模式之中介者模式_动力节点Java学院整理

    定义:用一个中介者对象封装一系列的对象交互,中介者使各对象不需要显示地相互作用,从而使耦合松散,而且可以独立地改变它们之间的交互. 类型:行为类模式 类图: 中介者模式的结构 中介者模式又称为调停者模式,从类图中看,共分为3部分: 抽象中介者:定义好同事类对象到中介者对象的接口,用于各个同事类之间的通信.一般包括一个或几个抽象的事件方法,并由子类去实现. 中介者实现类:从抽象中介者继承而来,实现抽象中介者中定义的事件方法.从一个同事类接收消息,然后通过消息影响其他同时类. 同事类:如果一个对象会

  • Java设计模式之迭代器模式_动力节点Java学院整理

    定义:提供一种方法访问一个容器对象中各个元素,而又不暴露该对象的内部细节. 类型:行为类模式 类图: 如果要问Java中使用最多的一种模式,答案不是单例模式,也不是工厂模式,更不是策略模式,而是迭代器模式,先来看一段代码吧: public static void print(Collection coll){ Iterator it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ String str = (String)it.next(); System.out

  • Java设计模式之解释器模式_动力节点Java学院整理

    定义:给定一种语言,定义他的文法的一种表示,并定义一个解释器,该解释器使用该表示来解释语言中句子. 类型:行为类模式 类图: 解释器模式是一个比较少用的模式,本人之前也没有用过这个模式.下面我们就来一起看一下解释器模式. 解释器模式的结构 抽象解释器:声明一个所有具体表达式都要实现的抽象接口(或者抽象类),接口中主要是一个interpret()方法,称为解释操作.具体解释任务由它的各个实现类来完成,具体的解释器分别由终结符解释器TerminalExpression和非终结符解释器Nonterm

  • Java中Object toString方法简介_动力节点Java学院整理

    一.Object类介绍  Object类在Java里面是一个比较特殊的类,JAVA只支持单继承,子类只能从一个父类来继承,如果父类又是从另外一个父类继承过来,那他也只能有一个父类,父类再有父类,那也只能有一个,JAVA为了组织这个类组织得比较方便,它提供了一个最根上的类,相当于所有的类都是从这个类继承,这个类就叫Object.所以Object类是所有JAVA类的根基类,是所有JAVA类的老祖宗.所有的类,不管是谁,都是从它继承下来的. 二.toString方法介绍  一个字符串和另外一种类型连接

  • Java方法重写_动力节点Java学院整理

    一.方法重写(Override) 在Java中如何来定义重写:Java程序中类的继承特性可以产生一个子类,子类继承父类就拥有了父类的非私有的属性(方法和变量),在子类中可以增加自己的属性(方法和变量),同时也可以对父类中的方法进行扩展,以增强自己的功能,这样就称之为重写,也称为复写或者覆盖.所谓方法重写就是子类的方法和父类中继承下来的方法具有完全相同的方法名.返回值类型.方法的参数个数以及参数类型,这样才能被称为方法重写. 代码体现: // 这是父类的定义 public class Person

  • Java设计模式之策略模式_动力节点Java学院整理

    定义:定义一组算法,将每个算法都封装起来,并且使他们之间可以互换. 类型:行为类模式 类图: 策略模式是对算法的封装,把一系列的算法分别封装到对应的类中,并且这些类实现相同的接口,相互之间可以替换.在前面说过的行为类模式中,有一种模式也是关注对算法的封装--模版方法模式,对照类图可以看到,策略模式与模版方法模式的区别仅仅是多了一个单独的封装类Context,它与模版方法模式的区别在于:在模版方法模式中,调用算法的主体在抽象的父类中,而在策略模式中,调用算法的主体则是封装到了封装类Context中

  • Java设计模式之命令模式_动力节点Java学院整理

    定义:将一个请求封装成一个对象,从而让你使用不同的请求把客户端参数化,对请求排队或者记录请求日志,可以提供命令的撤销和恢复功能. 类型:行为类模式 类图: 命令模式的结构 顾名思义,命令模式就是对命令的封装,首先来看一下命令模式类图中的基本结构: Command类:是一个抽象类,类中对需要执行的命令进行声明,一般来说要对外公布一个execute方法用来执行命令. ConcreteCommand类:Command类的实现类,对抽象类中声明的方法进行实现. Client类:最终的客户端调用类.

随机推荐