解讀設計模式----模板方法模式(Template Method),電腦就是這樣造出來的

一. 模式概述

      摸板方法(Template Method)模式是一種非常簡單而又經常使用的設計模式.先創建一個父類,把其中的一個或多個方法留給子類去實現,這實際上就是在使用摸板模式.所謂的摸板模式可以這樣來理解:"在一個類中定義一個算法,但將此算法的某些細節留到子類中去實現.換句話說,基類是一個抽象類,那麼你就是在使用一種簡單形式的摸板模式."

      更近一步可以這樣來理解:"準備一個抽象類,將部分邏輯以具體方法的形式實現,然後申明一些抽象方法來迫使子類實現剩餘的邏輯.不同的子類可以以不同的方法實現這些抽象方法,從而對剩餘的邏輯有不同的實現."

 

二. 模式意圖

      將一個類的基本部分抽取出來放到一個基類中,這樣它就不必重複出現在幾個派生類裏.

 

三. 模式UML圖(下圖轉自http://www.dofactory.com/)

                            
四. 模式結構與參與者

     抽象摸板角色:

        1. 定義了一個或多個抽象操作,以便讓子類實現.

        2. 定義並實現了一個摸板方法.

     具體摸板角色:

        1. 實現父類所定義的一個或多個抽象方法.

        2. 每一個抽象摸板角色都可以有任意多個具體摸板角色與之對應.

        3. 每一個具體摸板角色都可以給出這些抽象方法的不同實現.

 

五. 模式中的方法種類

    1. 抽象模板角色裏提供完整的方法,它完成了所有派生類都要用到的一些基本功能.

    2. 抽象模板角色裏只提供空方法,把功能全部留給派生類去實現.

    3. 抽象模板角色裏只包含某些操作的默認實現,派生類裏可以重新定義這些方法的實現.

    4. 抽象模板角色裏模板方法,他是一個調用抽象方法,鉤子方法以及具體方法的各種組合.

 

六. 造電腦的示例

      首先來看一張圖片:

                       

      不用我說,大家都知道,一臺電腦(參考上圖)的基本組成部分包括的硬件主要有CUP,主板,硬盤,顯卡以及內存等.OK,現在的需求就是要去造一臺電腦,可計算機生產商有沒給我們提供生產電腦的方法(MackPC)呢?沒有吧,那麼我們自己來定義一個總可以吧(聽起好象有點誇張,呵呵,怎麼生產電腦的方法也可以自己定義了,那不是自己就可以生產電腦了,可不是呢,這裏只是定義了一個生產電腦的程序方法罷).OK,Go!

 1namespace DesignPattern.TemplateMethod.Computer
 2{
 3    /// <summary>
 4    /// 抽象摸板角色
 5    /// 定義了一個或多個抽象操作，以便讓子類實現。
 6    /// 定義並實現了一個模板方法。
 7    /// </summary>
 8    public abstract class Template
 9    {
10        protected String pcType;
11        public Template(String pcType)
12        {
13            this.pcType = pcType;
14        }
15
16        //留給子類去實現（抽象操作）
17        protected abstract void MakeCUP(String pcType);
18        protected abstract void MakeMainBorad(String pcType);
19        protected abstract void MakeHD(String pcType);
20
21        private  void MakeOver(String pcType) 
22        {
23           Console.WriteLine(pcType + "造好了！");
24        }
25    
26        /// <summary>
27        /// 摸板方法
28        /// </summary>
29        public  void MakePC()
30        {
31            MakeCUP(pcType);
32            MakeMainBorad(pcType);
33            MakeHD(pcType);
34
35            MakeOver(pcType);
36        }
37    }
38}

 

     在上面的抽象摸板角色(Template)裏,分別定義了生產CPU(MakeCPU),生產主板(MakeMainBorad)以及生產硬盤(MakeHD)的抽象操作(實際中電腦並不只有這三個組成部分,這裏爲了更簡單的演示,故只取了這三個主要組成部分作爲示例).在這裏,MakePC方法則作爲摸板方法.

 

 1namespace DesignPattern.TemplateMethod.Computer
 2{
 3    /// <summary>
 4    ///  具體摸板角色
 5    ///  實現父類所定義的一個或多個抽象方法。
 6    ///  每一個抽象模板角色都可以有任意多個具體模板角色與之對應，而每一個具體模板角色都可以給出這些抽象方法的不同實現。
 7    /// </summary>
 8    public class NotePc : Template
 9    {
10        public NotePc(string pcType)
11            : base(pcType)
12        { }
13
14        protected override void MakeCUP(string pcType)
15        {
16            Console.WriteLine(pcType + "的CPU造好了");
17        }
18
19        protected override void MakeMainBorad(string pcType)
20        {
21            Console.WriteLine(pcType + "的硬盤造好了");
22        }
23
24        protected override void MakeHD(string pcType)
25        {
26            Console.WriteLine(pcType + "的主板造好了");
27        }
28    }
29}

     NotePC作爲模式參與者中的具體摸板角色,實現了抽象摸板角色(Template)裏的抽象方法.

    

      OK,到這裏抽象模板(Template)和具體模板(NotePC)都已經準備好了.可說是"萬事具備,只欠命令"了,那麼,現在就對模板下放一命令,讓其製造一"筆記本"電腦出來.

 1namespace DesignPattern.TemplateMethod.Computer
 2{
 3    /// <summary>
 4    /// 簡單的造筆記本摸板
 5    class Client
 6    {
 7        public static void Main1(string[] args)
 8        {
 9            Template t = new NotePc("筆記本");
10            t.MakePC();
11        }
12    }
13}

 

程序運行結果如下:

 

        

 

七. 典型的摸板方法應用

   1. HttpServlet技術

       HttpServlet類提供了一個service()方法.這個方法調用了一個或是多個do方法,完成對客戶端發起的請求的處理,這些do方法則是由具體的HttpServlet類提供的.那麼這裏的service()方法就是一個摸板方法.

 

注:轉載請註明出處: http://beniao.cnblogs.com/ 或  http://www.cnblogs.com/   作者:beniao