软件体系结构--模板方法模式

概念

模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

模板方法模式类图：

例子

大家可能还记得2000年赵本山跟宋丹丹小品的笑话吧，“把大象装冰箱总共分三步，把冰箱门打开、把大象装进去、把冰箱门关上”。那么这个过程用代码描述如下：

public class PutElephantInsideFridge{
    public void openDoor(){
        Sysrtem.out.println("打开冰箱门");
    }
    
    public void putElephant(){
        Sysrtem.out.println("把大象装进冰箱");
    }
    
    public void closeDoor(){
        Sysrtem.out.println("关闭冰箱门");
    }
    
    public void put(){
        this.openDoor();
        this.putElephant();
        this.closeDoor();   
    }
}

但是如果我想把狮子装进冰箱，代码该怎么描述呢？显然，除了第二步，其他都一样。那么面对第一、第二步冗余的代码可以将其抽象到父类中，第二步过程由子类去实现。put方法用final关键字修饰，避免子类破坏了算法流程。

public abstract class PutSomethingInsideFridge{
    public void openDoor(){
        Sysrtem.out.println("打开冰箱门");
    }
    
    public abstract void putSomething();
    
    public void closeDoor(){
        Sysrtem.out.println("关闭冰箱门");
    }
    
    public void put(){
        this.openDoor();
        this.putElephant();
        this.closeDoor();   
    }
}

public class PutElephant extends PutSomethingInsideFridge{
    @Override
    public void putSomething(){
        System.out.println("将大象装进冰箱");
    }
}

这就是一个简单的模板方法模式，这样改写之后，以后再想把狮子、河马放进冰箱也只需要多写几个类而不必重复整个算法流程。

钩子函数

有用过React、Vue或者小程序开发经验的小伙伴应该对coponentDidMount、onLoad等等生命周期函数不陌生，这些函数就是所谓的钩子函数。而钩子函数就是通过模板方法模式实现的。

还是以上面的例子为例，假如我想在打开冰箱门之前再做点别的事，那么就可以这样做：

public abstract class PutSomethingInsideFridge{
    public void openDoor(){
        Sysrtem.out.println("打开冰箱门");
    }
    
    public abstract void putSomething();
    
    public void closeDoor(){
        Sysrtem.out.println("关闭冰箱门");
    }
    
    public void beforeOpenDoor(){
            
    }
    
    public void put(){
        this.beforeOpenDoor();
        this.openDoor();
        this.putElephant();
        this.closeDoor();   
    }
}

public class PutElephant extends PutSomethingInsideFridge{
    @Override
    public void putSomething(){
        System.out.println("将大象装进冰箱");
    }
    
    @Override
    public void beforeOpenDoor(){
        System.out.println("打开冰箱门之前");
    }
}

总结

模板方法模式就是将子类中不变的部分抽象到父类，可变的部分由子类去实现。

优点

模板方法模式是将子类中不变的部分抽象到父类，可变的部分由子类去实现。

缺点

每新增一个不同的实现都需要增加一个子类，可能导致类数量变多，增加系统复杂性