设计模式8——模板方法模式

如果饿了就吃，困了就睡，渴了就喝，人生就太无趣了

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1 定义

1.1 概念

在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

1.2 类图

如图1，抽象类AbstractClass中的templateMethod方法定义了算法框架，将算法分步骤实现，每一步的定义为抽象方法primitiveOperation1()和primitiveOperation2()。由实现的AbstractClass的实例类进行重写该静态方法。

2 例子（咖啡店）

如图2：做咖啡的步骤，分为四步：烧水boilWater(),沸水冲咖啡boilCoffeeGrinds(),倒进杯子pourInCup(),加糖加奶addSugarAndMilk()。

如图3：做茶的步骤，也分为四步：烧水boilWater(),沸水泡茶包steepTeaBag(),倒进杯子pourInCup(),加柠檬addLemon()。

可以发现这两种做法有两个相同的步骤：烧水boilWater()和倒进杯子pourInCup()。

2.1 改进设计

如图4：设计一个抽象类CoffeineBeverage,将刚刚发现的共同点抽象出来在该类中实现，将prepareRecipe()方法作为抽象方法。Coffee和Tea继承CoffeinBeverage,并重写prepareRecipe()，将不同的步骤进行实现。

2.2 再次改进

在看咖啡和茶的不同的步骤：

1. 沸水冲咖啡boilCoffeeGrinds()和沸水泡茶包steepTeaBag()，可以看出两个步骤的其实也是相同的动作，只是将不同的料放入沸水中。
2. 加糖加奶addSugarAndMilk()和加柠檬addLemon()。这两个步骤也是相同的动作，只不过是加的料不同。

再次进行改进，如图5：个抽象类CoffeineBeverage将不相同的两个步骤进行抽象化，生成两个抽象方法brew()和addCondiments()，由Coffee和Tee来实现这个抽象放方法，实现prepareRecipe()方法，做步骤进行固定化,将prepareRecipe()方法使用final关键字修饰，此时就应用了模板方法模式。

代码

public abstract class CaffeineBeverage {

    final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    abstract void brew();

    abstract void addCondiments();

    void boilWater() {
        System.out.println("Boiling water");
    }

    void pourInCup() {
        System.out.println("Pouring into cup");
    }
}

public class Coffee extends CaffeineBeverage {
    public void brew() {
        System.out.println("Dripping Coffee through filter");
    }
    public void addCondiments() {
        System.out.println("Adding Sugar and Milk");
    }
}

public class Tea extends CaffeineBeverage {
    public void brew() {
        System.out.println("Steeping the tea");
    }
    public void addCondiments() {
        System.out.println("Adding Lemon");
    }
}

public class BeverageTestDrive {
    public static void main(String[] args) {

        Tea tea = new Tea();
        Coffee coffee = new Coffee();

        System.out.println("\nMaking tea...");
        tea.prepareRecipe();

        System.out.println("\nMaking coffee...");
        coffee.prepareRecipe();

    }
}

2.3 人性化改进

有些人喝咖啡不需要糖和奶，喝茶不要柠檬，此时算法就需要进行改动，更加人性化。此时在抽象类中加入钩子方法，其实现只有空和默认方法。钩子方法对算法的不同点进行挂钩，对于要不要挂钩，由子类决定。（直接看类图吧，说不清啦）
如图6：在抽象类CoffeineBeverage中添加customerWantsCondiments()方法，此方法就是钩子方法，直接返回值，不做任何操作，但此方法却在perpareRecipe()起到决定是否至执行addCondiments()方法。此时子类就可以重写该方法，让顾客决定是否加料。

代码

public abstract class CaffeineBeverageWithHook {

    final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        if (customerWantsCondiments()) {
            addCondiments();
        }
    }

    abstract void brew();

    abstract void addCondiments();

    void boilWater() {
        System.out.println("Boiling water");
    }

    void pourInCup() {
        System.out.println("Pouring into cup");
    }

    boolean customerWantsCondiments() {
        return true;
    }
}

public class CoffeeWithHook extends CaffeineBeverageWithHook {

    public void brew() {
        System.out.println("Dripping Coffee through filter");
    }

    public void addCondiments() {
        System.out.println("Adding Sugar and Milk");
    }

    public boolean customerWantsCondiments() {

        String answer = getUserInput();

        if (answer.toLowerCase().startsWith("y")) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    private String getUserInput() {
        String answer = null;

        System.out.print("Would you like milk and sugar with your coffee (y/n)? ");

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            answer = in.readLine();
        } catch (IOException ioe) {
            System.err.println("IO error trying to read your answer");
        }
        if (answer == null) {
            return "no";
        }
        return answer;
    }
}

public class TeaWithHook extends CaffeineBeverageWithHook {

    public void brew() {
        System.out.println("Steeping the tea");
    }

    public void addCondiments() {
        System.out.println("Adding Lemon");
    }

    public boolean customerWantsCondiments() {

        String answer = getUserInput();

        if (answer.toLowerCase().startsWith("y")) {
            return true;
        } else {
            return false;
        }
    }

    private String getUserInput() {
        // get the user's response
        String answer = null;

        System.out.print("Would you like lemon with your tea (y/n)? ");

        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        try {
            answer = in.readLine();
        } catch (IOException ioe) {
            System.err.println("IO error trying to read your answer");
        }
        if (answer == null) {
            return "no";
        }
        return answer;
    }
}

public class BeverageTestDrive {
    public static void main(String[] args) {
        TeaWithHook teaHook = new TeaWithHook();
        CoffeeWithHook coffeeHook = new CoffeeWithHook();

        System.out.println("\nMaking tea...");
        teaHook.prepareRecipe();

        System.out.println("\nMaking coffee...");
        coffeeHook.prepareRecipe();
    }
}

来源：CSDN

作者：###keer###

链接：https://blog.csdn.net/weixin_41938180/article/details/104397782