Chapter 9 模板方法模式

2021-07-26 15:16:11 字數 1755 閱讀 3000

模板方法(template method)模式是關於類的行為模式。在乙個抽象類中定義乙個演算法的骨架,其中一些步驟和邏輯已經實現,而將另外一部分步驟和邏輯推遲到子類中去實現。模板方法模式使得子類可以在不改變演算法結果的情況下,重新定義演算法中的某些步驟。模板方法模式讓不同的子類可以用不同的方式實現抽象的方法,從而讓演算法有不同的實現。

在具體實現上,模板方法模式主要包括了以下兩個類:

(1) 抽象類:定義了一系列的基本操作,這些操作一部分是具體的,另外一部分是抽象的,每個基本操作對應演算法的乙個步驟。另外,在抽象類中實現了乙個模板方法,用於定義演算法的框架,在該框架中不僅可以呼叫抽象類中實現的基本方法,也可以呼叫該類的子類實現的方法,還可以呼叫其他物件的方法

(2) 具體子類:抽象類的子類,實現了抽象父類中的抽象方法,以完成該子類特定演算法的步驟,也可以覆蓋在父類中已經實現的具體操作

在模板方法模式中,還有兩個重要的概念,即基本方法和模板方法:

(1) 基本方法:定義了演算法的每個步驟,其具體實現既可以在抽象父類中,也可以在具體子類中

(2) 模板方法:在抽象類中定義了演算法的框架,其是基本方法的組合,一般會被final修飾,表示其被具體子類修飾後不可以被重寫。模板方法也是模板方法模式名字的由來

為了更好的理解模板方法模式,這裡以現實生活中常見的去醫院看病的過程為例,對模板方法模式進行具體的闡述

首先定義乙個抽象父類,描述了去醫院看病的大致過程,其中,execute方法為上文提到的模板方法,定義了到醫院看病的基本流程,包括:1、排隊取號;2、具體的診斷過程;3、診斷結束,按照醫生的處方拿藥。其中第一步和第三步基本上都是相同的,因此在抽象父類中實現,而第二步根據病情的不同會有很大的不同,因此是抽象的,留到具體子類中去實現

abstract class sicknessdiagnosehandler 

private void queueforseqnum()

public abstract void diagnose();

private void pickupmedicine()

}

有了抽象父類,需要定義繼承該抽象的具體子類,該子類中要複寫第二步,即上面的diagnose方法。例如,描述乙個看胃病的子類,在該子類的diagnose方法中,描述了診斷的具體過程,即做胃鏡檢查

class stomachachediagnosehandler extends sicknessdiagnosehandler 

}

再比如,描述乙個診斷骨折的子類,在該子類的diagnose方法中,描述了拍x光片檢查的診斷過程

class bonefracturediagnosehandler extends sicknessdiagnosehandler 

}

有了上面兩個類,編寫客戶端的測試程式就變得十分容易了

public class templatemethoddemo 

}

模板方法模式的uml類圖描述比較簡單,只涉及到了簡單的繼承關係

模板方法模式是一種常見的設計模式,它是基於繼承的**復用基本技術,模板方法模式的結構和用法也是物件導向設計的核心之一。其主要針對這樣一種場景:當需要完成某件事的時候,其步驟是固定的,但是每個步驟的具體實現方式不一定。這時,我們可以將所有的操作抽象到乙個抽象類中,並且將固定的步驟定義在模板方法中,而具體的操作可以分成兩類,一類是實現方法比較固定的操作,這類操作在抽象類中實現,而另外一類是不固定的操作,這類操作被abstract修飾,表明其需要在子類中具體實現。

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