Паттерн «Шаблонный метод»

В шаблоне «Шаблонный метод» абстрактный класс публично определяет способ/шаблон выполнения своих методов. Его подклассы могут при необходимости переопределять реализации методов, но вызов будет выполняться способом, определенным в абстрактном классе. Этот тип шаблона проектирования является поведенческим шаблоном.

Введение

назначение

Скелет алгоритма определяется в родительском классе, а подклассам разрешено переопределять некоторые конкретные шаги алгоритма, не изменяя структуру алгоритма.

Основные решаемые проблемы

Это решает проблему повторной реализации одних и тех же методов в нескольких подклассах путем вынесения общих методов в родительский класс, чтобы избежать дублирования кода.

Сценарий использования

Когда есть общие методы, которые могут совместно использоваться несколькими подклассами.

Подход к реализации

Определите абстрактный родительский класс: содержит шаблонный метод и некоторые абстрактные или конкретные методы.
Конкретный подкласс: наследует абстрактный родительский класс и реализует абстрактные методы, не изменяя структуру алгоритма.

Ключевой код

Шаблонный метод: Определяется в абстрактном родительском классе, вызывает абстрактные методы и конкретные методы.
Абстрактный метод: Реализуется подклассами и представляет вариативные части алгоритма.
Конкретный метод: Реализуется в абстрактном родительском классе и представляет инвариантные части алгоритма.

Пример приложения

Процесс строительства: Такие этапы, как фундамент, электропроводка и сантехника, одинаковы, а последующие этапы строительства, такие как добавление кладовок и заборов, различаются.
81 испытание из «Путешествия на Запад»: 81 испытание, установленное Бодхисаттвой, представляет собой логический каркас верхнего уровня.
Поддержка Hibernate в Spring: Инкапсулирует общие методы, такие как открытие транзакции, получение Session и закрытие Session.

Преимущества

Инкапсулируйте инвариантные части: Инвариантная часть алгоритма инкапсулируется в родительском классе.
Расширяйте вариативные части: Подклассы могут расширять или изменять вариативные части алгоритма.
Выделяйте общий код: Снижает дублирование кода и облегчает сопровождение.

Недостатки

Увеличение числа классов: Каждая отличающаяся реализация требует подкласса, что может привести к разбуханию системы.

Примечания

Чтобы предотвратить вредоносное изменение, шаблонный метод обычно объявляется final.finalМодификация с помощью ключевого слова, чтобы избежать переопределения подклассами.

Основные задействованные роли

Абстрактный родительский класс (Abstract Class)：
- Определяет шаблонный метод и некоторые абстрактные или конкретные методы.
Конкретные классы：
- Наследуются от абстрактного родительского класса и реализуют абстрактные методы.
Хук-метод (необязательно)：
- Определён в абстрактном родительском классе, может быть переопределён подклассами, чтобы влиять на поведение шаблонного метода.
Клиент (необязательно)：
- Использование абстрактных родительских классов и конкретных подклассов без необходимости вникать в детали шаблонного метода.

Реализация

Мы создадим класс, определяющий операцииGameабстрактный класс, в котором шаблонный метод объявлен final, поэтому он не будет переопределён.CricketиFootballРасширяетGameКонкретные классы, которые переопределяют методы абстрактного класса.

TemplatePatternDemo, а наш демонстрационный класс использует егоGame, чтобы продемонстрировать использование паттерна «Шаблонный метод».

Шаг 1

Создайте абстрактный класс, в котором шаблонный метод объявлен как final.

Game.java

public abstract class Game { abstract void initialize(); abstract void startPlay(); abstract void endPlay(); //Шаблоны public final void play(){ //Инициализировать игру initialize(); //Начать игру startPlay(); //Завершить игру endPlay(); } }

Шаг 2

Создайте классы сущностей, расширяющие вышеуказанный класс.

Cricket.java

public class Cricket extends Game { @Override void endPlay() { System.out.println("Игра в крикет завершена!"); } @Override void initialize() { System.out.println("Игра в крикет инициализирована! Начните играть."); } @Override void startPlay() { System.out.println("Игра в крикет началась. Приятной игры!"); } }

Football.java

public class Football extends Game { @Override void endPlay() { System.out.println("Игра в футбол завершена!"); } @Override void initialize() { System.out.println("Игра в футбол инициализирована! Начните играть."); } @Override void startPlay() { System.out.println("Игра в футбол началась. Приятной игры!"); } }

Шаг 3

ИспользованиеGameИспользуйте шаблонный метод play(), чтобы продемонстрировать, как определена игра.

TemplatePatternDemo.java

public class TemplatePatternDemo { public static void main(String[] args) { Game game = new Cricket(); game.play(); System.out.println(); game = new Football(); game.play(); } }

Шаг 4

Запустите программу и выведите результаты:

Cricket Game Initialized! Start playing.
Cricket Game Started. Enjoy the game!
Cricket Game Finished!

Football Game Initialized! Start playing.
Football Game Started. Enjoy the game!
Football Game Finished!

Другие расширения

Паттерны проектированияДругое