敏捷软件开发之Template Method模式

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。