设计模式之模板模式

昵称10504424 2013-12-26

展开全文

1 概述

模板模式(Template Patern)，是在一个方法中定义了一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法中使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

模板就是一个方法，这个方法将算法定义成一组步骤，为了不被子类改变，这个方法通常被限制为final类型。另外还有一个钩子(hook)的概念，所谓的“钩子”就是默认不做事的方法，这个方法在抽象类中是不实现的或者为空，子类可以决定是否要覆盖它，自然，这个方法的调用是在“模板”方法中。

当子类必须提供“模板”中某个方法的实现时，这个方法就在父类中定义为抽象方法；如果这个方法是可选的，或者对于子类的实现不重要的时候，就使用钩子来控制。使用钩子，可以让子类对模板方法中即将发生的步骤做出反应。

2 示例

来个示例，其实网上很多例子了，做饭的例子、烧菜的例子、泡咖啡泡茶的例子，等等，都是为了说明模板模式的用法。在这里就不说那些例子了，自己写个玩完，纯粹练手。

现在安卓手机应用非常多，但是都需要首先安装到手机上才能使用，在安装的时候，我们抽象一下，一般需要这么几个步骤：申请安装权限、创建相应目录、注册服务、选择是否开机启动等。我们以这个为例子，说明下模板模式的使用。

首先是创建个抽象类，用于描述所有的安装步骤：

 1 package org.scott.template;
 2 /** 
 3  * @author Scott
 4  * @date 2013年12月25日 
 5  * @description
 6  */
 7 public abstract class Setup {
 8     public final void setup(){
 9          getAuthority();
10          createDir();
11          registerService();
12          
13          if(isAutoStart()){
14              autoStart();
15          }
16          
17          printMsg();
18     }
19     
20     public abstract void getAuthority();
21     public abstract void createDir();
22     public abstract void registerService();
23     
24     public boolean isAutoStart(){
25         return false;
26     };
27     
28     public void printMsg(){
29         System.out.println("The app has set up over.");
30     }
31     
32     private void autoStart(){
33         System.out.println("The app will start automatically, has add it to the auto-start list.");
34     }
35 }

这里的setup方法是final类型的，就是我们上面说的"模板"方法，其中定义了各个算法，就是安装步骤，包括获取权限、创建目录、注册服务、是否开机启动等。是否开机启动这个就是钩子，由子类决定。

下面是具体的一个实现，有道笔记的安装：

 1 package org.scott.template;
 2 /** 
 3  * @author Scott
 4  * @date 2013年12月25日 
 5  * @description
 6  */
 7 public class YoudaoSetup extends Setup {
 8 
 9     @Override
10     public void getAuthority() {
11         System.out.println("Has got the set up authority.");
12     }
13 
14     @Override
15     public void createDir() {
16         System.out.println("Create Youdao directory.");
17     }
18 
19     @Override
20     public void registerService() {
21         System.out.println("Register the Youdao service.");
22     }
23 
24     @Override
25     public boolean isAutoStart() {
26         return true;
27     }
28 
29 }

这里的实现，我们覆写了isAutoStart方法，将其设置为true，将当前此软件加入开机自启列表中。钩子，可以在子类中覆写，也可以直接使用父类中的默认实现。下面的QQ安装，就是使用的默认实现：

 1 package org.scott.template;
 2 /** 
 3  * @author Scott
 4  * @date 2013年12月25日 
 5  * @description
 6  */
 7 public class QQSetup extends Setup {
 8 
 9     @Override
10     public void getAuthority() {
11         System.out.println("Has got the set up authority.");
12     }
13 
14     @Override
15     public void createDir() {
16         System.out.println("Create QQ directory.");
17     }
18 
19     @Override
20     public void registerService() {
21         System.out.println("Register the QQ service.");
22     }
23 }

以上基本上就是抽象模板和具体模板的实现，模板方法实际上在子类中都没有修改，因为我们把它设置成了final型，子类所修改的就是模板方法中的一些具体的实现算法，比如不同的软件，它的安装目录、注册的服务都是不同，我们把这些都作为抽象方法，子类必须实现自己的特定方法。

写个测试类：

 1 package org.scott.template;
 2 /** 
 3  * @author Scott
 4  * @date 2013年12月25日 
 5  * @description
 6  */
 7 public class TemplateTest {
 8 
 9     public static void main(String[] args) {
10         Setup qqSetup = new QQSetup();
11         Setup youdaoSetup = new YoudaoSetup();
12         
13         qqSetup.setup();
14         System.out.println("\n---------------------------\n");
15         youdaoSetup.setup();
16     }
17 
18 }

测试结果：

 1 Has got the set up authority.
 2 Create QQ directory.
 3 Register the QQ service.
 4 The app has set up over.
 5 
 6 ---------------------------
 7 
 8 Has got the set up authority.
 9 Create Youdao directory.
10 Register the Youdao service.
11 The app will start automatically, has add it to the auto-start list.
12 The app has set up over.