Template Method模式主要用于封装如下的程序结构:
initialize();
while(!done()){
idle();
}
cleanUp();
首先进行初始化应用程序。接着进入主循环完成需要做的工作,这些工作或许是GUI事件,或许是处理数据库记录。最后,一旦完成了工作,程序就退出主循环,并且在程序终止前做清除工作。
这种结构非常常见,所以可以把它封装在一个名为Application的类中。之后我们就可以在每个想要编写的新程序中重用这个类。
以如下将华氏温度转换成摄氏温度程序为例:
package com.pptb.design.patterns.template.method;
import java.util.Scanner;
public class FtoCRaw {
public static void main(String[] args) {
boolean done = false;
while (!done) {
Scanner sc = new Scanner(System.in);
String fahrStr = sc.nextLine();
if (fahrStr == null || fahrStr.length() == 0) {
done = true;
} else {
double fahr = Double.parseDouble(fahrStr);
double celcius = 5.0 / 9.0 * (fahr - 32);
System.out.println("F=" + fahrStr + ",C=" + celcius);
}
}
System.out.println("ftoc exit");
}
}
现在我们使用Template Method模式把这个基本结构从ftoc程序中分离出来。该模式把所有通用代码放入一个抽象基类的实现方法中。这个实现方法完成了通用算法,但是将所有的实现细节都交付给该基类的抽象方法。
代码如下:
public abstract class Application {
private boolean isDone = false;
protected abstract void init();
protected abstract void idle();
protected abstract void cleanUp();
protected void setDone() {
this.isDone = true;
}
protected boolean hasDone() {
return this.isDone;
}
public void run() {
this.init();
while (!this.hasDone()) {
this.idle();
}
this.cleanUp();
}
}
然后我们让刚才的程序通过继承Application类来改写ftoc类:
package com.pptb.design.patterns.template.method;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.PrintStream;
import java.util.Scanner;
public class FtoCTemplateMethod extends Application {
private InputStream in;
private PrintStream out;
public static void main(String[] args) {
new FtoCTemplateMethod().run();
}
@Override
protected void init() {
this.in = System.in;
this.out = System.out;
}
@Override
protected void idle() {
Scanner sc = new Scanner(this.in);
String fahrStr = sc.nextLine();
if (fahrStr == null || fahrStr.length() == 0) {
this.setDone();
} else {
double fahr = Double.parseDouble(fahrStr);
double celcius = 5.0 / 9.0 * (fahr - 32);
this.out.println("F=" + fahrStr + ",C=" + celcius);
}
}
@Override
protected void cleanUp() {
this.out.println("ftoc exit");
}
}
Template Method模式展示了面向对象编程中诸多经典重用形式中的一种。其中通用算法被放置在基类中,并且通过继承在不同的具体上下文中实现通用算法。
但是这项技术是有代价的。继承是一种非常强的关系。派生类不可避免地要和它们的基类绑定在一起。