Java中的模板模式說明與實現(xiàn)

更新時間：2023年10月09日 08:48:19 作者：靖節(jié)先生

這篇文章主要介紹了Java中的模板模式說明與實現(xiàn),模板方法模式,又叫模板模式,在一個抽象類公開定義了執(zhí)行它的方法的模板,它的子類可以更需要重寫方法實現(xiàn),但可以成為典型類中定義的方式進行,需要的朋友可以參考下

1. 模板模式概述

1.1 模板模式介紹

模板方法模式（Template Method Pattern），又叫模板模式（Template Pattern），在一個抽象類公開定義了執(zhí)行它的方法的模板。它的子類可以更需要重寫方法實現(xiàn)，但可以成為典型類中定義的方式進行。
簡單說，模板方法模式定義了一個操作中的算法的核心定義，而將一些步驟遲緩到子類中，模仿子類可以不改變一一個算法的結(jié)構(gòu)，就可以重新定義該算法的部分特定步驟。
這些類型的設(shè)計模式屬于行為型模式。

模板模式適用于通用步驟的操作，比如做菜，不管你是西紅柿炒雞蛋，還是土豆燉牛肉實現(xiàn)步驟都是一樣的，備料，做菜，上菜。再比如投放系統(tǒng)，不管你是投放巨量引擎，廣點通還是百度，前期工作實現(xiàn)步驟也都是一樣的，配置物料信息，構(gòu)建投放對象，投放廣告。

1.2 模板模式類圖

在這里插入圖片描述

對原理類圖的說明-即(模板方法模式的角色及職責)

1.AbstractClass 抽象類, 類中實現(xiàn)了模板方法(template),定義了算法的骨架,具體子類需要去實現(xiàn) 其它的抽象方法。

2.ConcreteClass 實現(xiàn)抽象方法, 以完成算法中特點子類的步驟。

1.3 模板方法模式的注意事項和細節(jié)

基本思想是：算法只存在于一個地方,也就是在父類中,容易修改.需要修改算法時,只要修改父類的模板方法或者已經(jīng)實現(xiàn)的某些步驟,子類就會繼承這些修改
實現(xiàn)了最大化代碼復用.父類的模板方法和已實現(xiàn)的某些步驟會被子類繼承而直接使用
既統(tǒng)一了算法,也提供了很大的靈活性.父類的模板方法確保了算法的結(jié)構(gòu)保持不變,同時由子類提供部分步驟的實現(xiàn).
該模式的不足之處：每個不同的實現(xiàn)都需要一個子類實現(xiàn),導致類的個數(shù)增加,使得系統(tǒng)更加龐大
一般模板方法都加上 final 關(guān)鍵字, 防止子類重寫模板方法
模板方法模式使用場景：當要完成在某個過程,該過程要執(zhí)行一系列步驟 ,這一系列的步驟基本相同,但其個別步驟在實現(xiàn)時可能不同,通常考慮用模板方法模式來處理

2. 模板模式實現(xiàn)

模板模式實現(xiàn)案例采用三種方式：第一案例是做菜，無論做什么菜都是這三個步驟，備料，做菜，上菜，但是三個步驟都不相同，模板定義步驟流程，通過不同的子類繼承抽象模板實現(xiàn)模板設(shè)計模式。

第二個案例是銀行辦理業(yè)務(wù)，無論辦理什么業(yè)務(wù)都是取號，辦理業(yè)務(wù)，評價。這里取號與評價都是相同的，各個子類只需要處理不同業(yè)務(wù)即可，通過不同的子類繼承抽象模板實現(xiàn)模板設(shè)計模式。

第三個案例是銀行辦理業(yè)務(wù)的Java8函數(shù)式編程消費者模式Consumer模式改造，原理相同。

2.1 做菜模板模式

DishEggsWithTomato

package com.zrj.design.template.dish;
/**
 * 西紅柿炒雞蛋
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 */
public class DishEggsWithTomato extends DishTemplate {
    @Override
    public void preparation() {
        System.out.println("準備西紅柿雞蛋...");
    }
    @Override
    public void doing() {
        System.out.println("開始炒西紅柿雞蛋...");
    }
    @Override
    public void carriedDishes() {
        System.out.println("西紅柿雞蛋裝盤...");
    }
}

DishOnionWithTofu

package com.zrj.design.template.dish;
/**
 * 小蔥拌豆腐
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 */
public class DishOnionWithTofu extends DishTemplate {
    @Override
    public void preparation() {
        System.out.println("準備小蔥豆腐...");
    }
    @Override
    public void doing() {
        System.out.println("開始炒小蔥拌豆腐...");
    }
    @Override
    public void carriedDishes() {
        System.out.println("小蔥拌豆腐裝盤...");
    }
}

DishTemplate

package com.zrj.design.template.dish;
/**
 * 做菜模板類
 * 用于定義做菜的執(zhí)行步驟，所有菜都可以按照這種方式做菜
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 */
public abstract class DishTemplate {
    /**
     * 做菜執(zhí)行步驟
     */
    public final void doDish() {
        this.preparation();
        this.doing();
        this.carriedDishes();
    }
    /**
     * 備料
     */
    public abstract void preparation();
    /**
     * 做菜
     */
    public abstract void doing();
    /**
     * 上菜
     */
    public abstract void carriedDishes();
}

DishTemplateTest

package com.zrj.design.template.dish;
import org.junit.Test;
/**
 * 模板模式
 * 抽象父類定義方法模板，子類自定義實現(xiàn)方式。
 * 優(yōu)點： 1、封裝不變部分，擴展可變部分。 2、提取公共代碼，便于維護。 3、行為由父類控制，子類實現(xiàn)。
 * 缺點：每一個不同的實現(xiàn)都需要一個子類來實現(xiàn)，導致類的個數(shù)增加，使得系統(tǒng)更加龐大。
 * 使用場景： 1、有多個子類共有的方法，且邏輯相同。 2、重要的、復雜的方法，可以考慮作為模板方法。
 * 注意事項：為防止惡意操作，一般模板方法都加上 final 關(guān)鍵詞。
 *
 * 使用場景很多，只要有相同的執(zhí)行邏輯，或者重要的復雜的方法，都可以交給父類管理。
 * 比如開發(fā)XX系統(tǒng)步驟都是一樣的，立項，需求，開發(fā)，測試，上線。
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 */
public class DishTemplateTest {
    @Test
    public void templateTest() {
        System.out.println("----------西紅柿炒雞蛋----------");
        DishTemplate eggsWithTomato = new DishEggsWithTomato();
        eggsWithTomato.doDish();
        System.out.println("----------小蔥拌豆腐----------");
        DishTemplate onionWithTofu = new DishOnionWithTofu();
        onionWithTofu.doDish();
    }
}

2.2 銀行辦理業(yè)務(wù)模板模式

BankBusinessHandler

package com.zrj.design.template.bank;
import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
/**
 * 模板方法設(shè)計模式的抽象類
 * 模板設(shè)計模式主要用來處理相同處理流程中的不同點，例如銀行辦理業(yè)務(wù)，無論什么業(yè)務(wù)，首先需要取號，其次處理業(yè)務(wù)，然后評價不同之處在于處理不同的業(yè)務(wù)使用不同的方式。
 * BankBusinessHandler作為抽象模板
 * BankSaveMoneyHandler作為存錢業(yè)務(wù)處理類，繼承抽象模板BankBusinessHandler
 * BankDrawMoneyHandler作為理財業(yè)務(wù)處理類，繼承抽象模板BankBusinessHandler
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 **/
public abstract class BankBusinessHandler {
    /**
     * 模板方法，執(zhí)行器
     */
    public final void execute() {
        getNumber();
        handle();
        judge();
    }
    /**
     * 取號
     */
    private void getNumber() {
        System.out.println("取號：" + RandomUtil.randomNumbers(8));
    }
    /**
     * 辦理業(yè)務(wù)
     */
    public abstract void handle();
    /**
     * 評價
     */
    private void judge() {
        System.out.println("評價：五星好評！");
    }
}

BankBusinessHandlerTest

package com.zrj.design.template.bank;
/**
 * 模板方法測試類
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 **/
public class BankBusinessHandlerTest {
    public static void main(String[] args) {
        //存錢業(yè)務(wù)處理
        BankSaveMoneyHandler bankSaveMoneyHandler = new BankSaveMoneyHandler();
        bankSaveMoneyHandler.execute();
        System.out.println("------------------------------");
        //理財業(yè)務(wù)處理
        BankDrawMoneyHandler bankDrawMoneyHandler = new BankDrawMoneyHandler();
        bankDrawMoneyHandler.execute();
    }
}

BankDrawMoneyHandler

package com.zrj.design.template.bank;
/**
 * 理財業(yè)務(wù)
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 **/
public class BankDrawMoneyHandler extends BankBusinessHandler {
    /**
     * 辦理業(yè)務(wù)
     */
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("理財：2000$");
    }
}

BankSaveMoneyHandler

package com.zrj.design.template.bank;
/**
 * 存錢業(yè)務(wù)
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 **/
public class BankSaveMoneyHandler extends BankBusinessHandler {
    /**
     * 辦理業(yè)務(wù)
     */
    @Override
    public void handle() {
        System.out.println("存錢：1000$");
    }
}

2.3 銀行辦理業(yè)務(wù)函數(shù)式編程改造

BankBusinessHandlerCustomer

package com.zrj.design.template.customer;
import cn.hutool.core.util.RandomUtil;
import java.math.BigDecimal;
import java.util.function.Consumer;
/**
 * 模板設(shè)計模式的抽象類
 * Java8函數(shù)式編程消費者模式Customer實現(xiàn)模板設(shè)計模式
 *
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 **/
public class BankBusinessHandlerCustomer {
    /**
     * 存錢
     */
    public void save(BigDecimal amount) {
        execute(a -> System.out.println("存錢：" + amount));
    }
    /**
     * 理財
     */
    public void draw(BigDecimal amount) {
        execute(a -> System.out.println("理財：" + amount));
    }
    /**
     * 模板方法，執(zhí)行器
     */
    public void execute(Consumer<BigDecimal> consumer) {
        getNumber();
        consumer.accept(null);
        judge();
    }
    /**
     * 取號
     */
    private void getNumber() {
        System.out.println("取號：" + RandomUtil.randomNumbers(8));
    }
    /**
     * 評價
     */
    private void judge() {
        System.out.println("評價：五星好評！");
    }
}

BankBusinessHandlerCustomerTest

package com.zrj.design.template.customer;
import java.math.BigDecimal;
/**
 * @author zrj
 * @since 2022/2/8
 **/
public class BankBusinessHandlerCustomerTest {
    public static void main(String[] args) {
        //構(gòu)建銀行業(yè)務(wù)處理對象
        BankBusinessHandlerCustomer businessHandler = new BankBusinessHandlerCustomer();
        //存錢業(yè)務(wù)處理
        businessHandler.save(new BigDecimal("3000"));
        System.out.println("------------------------------");
        //理財業(yè)務(wù)處理
        businessHandler.draw(new BigDecimal("6000"));
    }
}

到此這篇關(guān)于Java中的模板模式說明與實現(xiàn)的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java模板模式實現(xiàn)內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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