一、 引子
這是一個(gè)很簡(jiǎn)單的模式,卻被非常廣泛的使用。之所以簡(jiǎn)單是因?yàn)樵谶@個(gè)模式中僅僅使用到了繼承關(guān)系。
繼承關(guān)系由于自身的缺陷,被專家們扣上了 “ 罪惡 ” 的帽子。 “ 使用委派關(guān)系代替繼承關(guān)系 ” , “ 盡量使用接口實(shí)現(xiàn)而不是抽象類繼承 ” 等等專家警告,讓我們這些菜鳥(niǎo)對(duì)繼承 “ 另眼相看 ” 。
其實(shí),繼承還是有很多自身的優(yōu)點(diǎn)所在。只是被大家濫用的似乎缺點(diǎn)更加明顯了。合理的利用繼承關(guān)系,還是能對(duì)你的系統(tǒng)設(shè)計(jì)起到很好的作用的。而模板方法模式就是其中的一個(gè)使用范例。
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二、 定義與結(jié)構(gòu)
GOF 給模板方法( Template Method )模式定義一個(gè)操作中的算法的骨架,而將一些步驟延遲到子類中。使得子類可以不改變一個(gè)算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。這里的算法的結(jié)構(gòu),可以理解為你根據(jù)需求設(shè)計(jì)出來(lái)的業(yè)務(wù)流程。特定的步驟就是指那些可能在內(nèi)容上存在變數(shù)的環(huán)節(jié)。
可以看出來(lái),模板方法模式也是為了巧妙解決變化對(duì)系統(tǒng)帶來(lái)的影響而設(shè)計(jì)的。使用模板方法使系統(tǒng)擴(kuò)展性增強(qiáng),最小化了變化對(duì)系統(tǒng)的影響。這一點(diǎn),在下面的舉例中可以很明顯的看出來(lái)。
來(lái)看下這個(gè)簡(jiǎn)單模式的結(jié)構(gòu)吧:
1) ??????? AbstractClass (抽象類):定義了一到多個(gè)的抽象方法,以供具體的子類來(lái)實(shí)現(xiàn)它們;而且還要實(shí)現(xiàn)一個(gè)模板方法,來(lái)定義一個(gè)算法的骨架。該模板方法不僅調(diào)用前面的抽象方法,也可以調(diào)用其他的操作,只要能完成自身的使命。
2) ??????? ConcreteClass (具體類):實(shí)現(xiàn)父類中的抽象方法以完成算法中與特定子類相關(guān)的步驟。
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下面是模板方法模式的結(jié)構(gòu)圖。直接把《設(shè)計(jì)模式》上的圖拿過(guò)來(lái)用下:
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三、 舉例
還是在我剛剛分析完源碼的 JUnit 中找個(gè)例子吧。 JUnit 中的 TestCase 以及它的子類就是一個(gè)模板方法模式的例子。在 TestCase 這個(gè)抽象類中將整個(gè)測(cè)試的流程設(shè)置好了,比如先執(zhí)行 Setup 方法初始化測(cè)試前提,在運(yùn)行測(cè)試方法,然后再 TearDown 來(lái)取消測(cè)試設(shè)置。但是你將在 Setup 、 TearDown 里面作些什么呢?鬼才知道呢!!因此,而這些步驟的具體實(shí)現(xiàn)都延遲到子類中去,也就是你實(shí)現(xiàn)的測(cè)試類中。
來(lái)看下相關(guān)的源代碼吧。
這是 TestCase 中,執(zhí)行測(cè)試的模板方法。你可以看到,里面正像前面定義中所說(shuō)的那樣,它制定了“算法”的框架——先執(zhí)行 setUp 方法來(lái)做下初始化,然后執(zhí)行測(cè)試方法,最后執(zhí)行 tearDown 釋放你得到的資源。
public void runBare() throws Throwable {
?????? setUp();
?????? try {
????????????? runTest();
?????? }
?????? finally {
????????????? tearDown();
?????? }
}
這 就是上面使用的兩個(gè)方法。與定義中不同的是,這兩個(gè)方法并沒(méi)有被實(shí)現(xiàn)為抽象方法,而是兩個(gè)空的無(wú)為方法(被稱為鉤子方法)。這是因?yàn)樵跍y(cè)試中,我們并不是 必須要讓測(cè)試程序使用這兩個(gè)方法來(lái)初始化和釋放資源的。如果是抽象方法,則子類們必須給它一個(gè)實(shí)現(xiàn),不管用到用不到。這顯然是不合理的。使用鉤子方法,則 你在需要的時(shí)候,可以在子類中重寫(xiě)這些方法。
protected void setUp() throws Exception {
}
protected void tearDown() throws Exception {
}
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四、 適用情況
根據(jù)上面對(duì)定義的分析,以及例子的說(shuō)明,可以看出模板方法適用于以下情況:
1) ??????? 一次性實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法的不變的部分,并將可變的行為留給子類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2) ??????? 各子類中公共的行為應(yīng)被提取出來(lái)并集中到一個(gè)公共父類中以避免代碼重復(fù)。其實(shí)這可以說(shuō)是一種好的編碼習(xí)慣了。
3) ??????? 控制子類擴(kuò)展。模板方法只在特定點(diǎn)調(diào)用操作,這樣就只允許在這些點(diǎn)進(jìn)行擴(kuò)展。比如上面 runBare ()方法就只在 runTest 前面適用 setUp 方法。如果你不愿子類來(lái)修改你的模板方法定義的框架,你可以采用兩種方式來(lái)做:一是在 API 中不體現(xiàn)出你的模板方法;二、將你的模板方法置為 final 就可以了。
?????? 可以看出,使用模板方法模式可以將代碼的公共行為提取出來(lái),達(dá)到復(fù)用的目的。而且,在模板方法模式中,是由父類的模板方法來(lái)控制子類中的具體實(shí)現(xiàn)。這樣你在實(shí)現(xiàn)子類的時(shí)候,根本不需要對(duì)業(yè)務(wù)流程有太多的了解。
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五、 總結(jié)
匆匆忙忙寫(xiě)完了。希望大家指正!