现实生活中经常存在这样的场景,某件事情的基本流程已定,但每步或其中几步流程具体如何实施却可自由发挥,这种场景映射到设计模式中就是模板方法,或者Template method
使用场景
当某个流程或算法的大致流程已定,但其中的某些步骤的实现需(或最好)推迟至其子类进行实现;此时即考虑使用模板方法模式;同时在前述场景下又可进行进一步细分:
- 流程中大概的步骤已经固定,具体流程实现者只是定制特定步骤的实现,而不改变整体的流程
- 流程中大概的步骤已经固定,具体流程实现者不但可以定制特定步骤的实现,还能控制流程中某些步骤选择性执行
对于第二种细分场景,我们可以通过一种称之为钩子(hook)的方法进行流程控制
代码示例
首先假设有一个基本流程的定义类TemplateInterface
,在基本流程方法templateMethod()
中定义了执行的基本步骤,在步骤方法中,step1()
与step3()
已有默认的实现,而step2()
与step4()
是抽象方法,需在子类中实现,并且step4()
不属于必须执行的步骤,所以就提供了一个钩子方法shouldDoStep4()
以供子类控制step4()
执行与否
public abstract class TemplateInterface {
private void step1() {
System. out.println("TemplateInterface step1" );
}
public abstract void step2();
private void step3() {
System. out.println("TemplateInterface step3" );
}
public abstract void step4();
public boolean shouldDoStep4() {//钩子方法
return true ;
}
public final void templateMethod() {
//template begin
step1();
step2();
step3();
if(shouldDoStep4()){//钩子
step4();
}
//template ends
}
}
再来看模板的第一个子类,暂且称之为子模板1,它重写了步骤方法step2()
与step4()
以及钩子方法shouldDoStep4()
,可以发现在子模板1中,step4()
是需要执行的
public class TemplateImplements_1 extends TemplateInterface{
@Override
public void step2() {
System. out.println("TemplateImplements_1 step2" );
}
@Override
public void step4() {
System. out.println("TemplateImplements_1 step4" );
}
public boolean shouldDoStep4() {
return true ;
}
}
然后来看模板的另外一个子类,暂且称之为子模板2,它也重写了步骤方法step2()
与step4()
以及钩子方法shouldDoStep4()
,不同的是,在模板2的使用场景下,step4()
是不需要执行的
public class TemplateImplements_2 extends TemplateInterface{
@Override
public void step2() {
System. out.println("TemplateImplements_2 step2" );
}
@Override
public void step4() {
System. out.println("TemplateImplements_2 step4" );
}
public boolean shouldDoStep4() {
return false ;
}
}
最后来看调用结果
public class TemplateTest {
public static void main(String[] args) {
TemplateInterface templateImplements_1 = new TemplateImplements_1();
System.out.println("template 1 begin");
templateImplements_1.templateMethod();
System.out.println("template 1 end");
TemplateInterface templateImplements_2 = new TemplateImplements_2();
System.out.println();
System.out.println("template 2 begin");
templateImplements_2.templateMethod();
System.out.println("template 2 end");
}
}
//运行结果
template 1 begin
TemplateInterface step1
TemplateImplements_1 step2
TemplateInterface step3
TemplateImplements_1 step4
template 1 end
template 2 begin
TemplateInterface step1
TemplateImplements_2 step2
TemplateInterface step3
template 2 end
可以发现,模板1与模板2分别就特定步骤完成了自己的实现,并且通过钩子方法,模板2可控制自己的执行流程里没有step4()
基于模板方法模式,父类控制流程以及公共行为,子类负责具体实现,实现代码复用,同时子类还可通过hook实现反向控制,模板方法模式很好的体现了开闭原则(OCP)