JDK源码——利用模板方法看设计模式

前言:

相信很多人都听过一个问题:把大象关进冰箱门,需要几步?

第一,把冰箱门打开;第二,把大象放进去;第三,把冰箱门关上。我们可以看见,这个问题的答案回答的很有步骤。接下来我们介绍一种设计模式——模板方法模式,你会发现,它与这个问题的答案实际上有很多共同之处。

一、定义

定义一个算法骨架,允许子类为一个或多个步骤提供实现。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法的某些步骤。

二、适用场景

一次性实现一个算法的不变的部分,将可变的行为留给子类实现

也就是将各子类中公共行为被提取出来并集中到一个公共父类中,从而避免代码重复。还是拿上面大象放进冰箱里面的例子,打开冰箱和关上冰箱都是不变的行为,我们可以将其放在公共父类实现。但是放大象,怎么放?是先放背对着冰箱放,还是面对着冰箱放。不想放大象,放老虎或者其他动物呢?这些就是我们可变的行为,这个就放入子类中实现。可以说,模板方法提供了一个很好的代码复用平台

三、JDK中的模板方法模式

在刚接触ArrayList的时候一直没注意它继承的类和实现的接口。直到现在讲到了模板方法模式,再去看ArrayList的时候能明白不少。在前面的博客中有提到List接口和Cloneable接口是用来实现什么设计模式的。今天就来看看这个ArrayList的父类AbstractList。

AbstractList就是我们前面适用场景中介绍的父类(也叫模板类),这个类里面即提供了公共的方法(不可供子类修改),又提供了可让子类修改的方法。下面我们直接看源码,由于方法很多,我们就介绍一下addAll方法。

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {
    public Boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        rangeCheckForAdd(index);
        Boolean modified = false;
        for (E e : c) {
            add(index++, e);
            modified = true;
        }
        return modified;
    }
}

上面的是AbstractList的addAll方法,可以看见这个方法没有限定子类是否去修改,子类由需要就去修改,如果子类不想修改,完全能够按照AbstractList中的逻辑添加元素。事实上我看了一遍AbstractList中的方法发现除了一些私有的方法不能给子类给子类访问之外,其余的基本上都是可以给子类去选择是否修改的。如果子类觉得父类的方法可行,那么直接使用父类的方法即可。

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    public boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) {
        rangeCheckForAdd(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount

        int numMoved = size - index;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                             numMoved);

        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }
}

上面这个就是ArrayList中的addAll方法。

但是AbstractList里面有一个方法,就是get()方法,AbstractList明确要求要让子类实现。由于代码较少,我就直接截图

左边是父类AbstractList中的,右边是ArrayList中的方法。在父类中没有直接写出实现代码,而是让子类自己手动去实现。除此之外其实还有一个方法就是AbstractList父类AbstractCollection中的toString方法。在ArrayList中是没有的,但是平常在写代码时候,是可以直接调用的,这就是一个公共的方法。

四、总结

模板方法模式只需要简单的继承关系就可以完成。相信平常我们在写代码的时候也是使用过模板方法模式,只是我们并不知道是这种设计模式。这里多说一下,如果我们希望子类不要修改父类的方法,只需要加上final修饰即可;如果希望子类一定重写父类的方法,就将父类的方法用abstract修饰;如果子类可以修改也可以不修改,就可以像addAll方法那样设计即可。重点理解模板,这个模板尽量使用抽象类。因为抽象类比接口更加的灵活,能将模板定义的更好。其实看完上面的源码解析,总结起来就是一句话AbstractList是ArrayList的模板。

读者福利:

分享免费学习资料

针对于Java程序员,我这边准备免费的Java架构学习资料(里面有高可用、高并发、高性能及分布式、Jvm性能调优、MyBatis,Netty,Redis,Kafka,Mysql,Zookeeper,Tomcat,Docker,Dubbo,Nginx等多个知识点的架构资料)

为什么某些人会一直比你优秀,是因为他本身就很优秀还一直在持续努力变得更优秀,而你是不是还在满足于现状内心在窃喜!希望读到这的您能点个小赞和关注下我,以后还会更新技术干货,谢谢您的支持!

资料领取方式:加入Java技术交流群963944895点击加入群聊,私信管理员即可免费领取

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,402评论 6 499
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,377评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,483评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,165评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,176评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,146评论 1 297
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,032评论 3 417
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,896评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,311评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,536评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,696评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,413评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,008评论 3 325
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,659评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,815评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,698评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,592评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容