《Head First 设计模式》已经读了不止一遍, 但是始终没有进行系统的进行总结. 所以近期开始总结设计模式相关的知识, 从模板方法模式开始, 因为是一个我认为是最简单的设计模式.(推荐视频资源 23 个设计模式 https://www.bilibili.com/video/av24176315 )
提出 & 解决问题
提出问题
实现制作咖啡功能. 且制作咖啡需要四个步骤 :
烧水
冲泡咖啡
倒入杯中
加糖
代码实现
- /**
- * 一杯加糖咖啡
- *
- * @author Jann Lee
- * @date 2019-07-14 18:37
- */
- public class Coffee {
- /**
- * 制作一杯加糖咖啡
- */
- public void prepareRecipe() {
- boilWater();
- steepTeaBag();
- portInCup();
- addLemon();
- }
- /**
- * step1: 烧水
- */
- private void boilWater() {
- System.out.println("烧水...");
- }
- /**
- * step2: 冲泡咖啡
- */
- private void steepTeaBag() {
- System.out.println("冲泡咖啡...");
- }
- /**
- * step3: 倒入杯中
- */
- private void portInCup() {
- System.out.println("倒入杯中...");
- }
- /**
- * step4: 加糖
- */
- private void addLemon() {
- System.out.println("加糖...");
- }
再次提出问题此时此刻我需要一杯柠檬茶呢?[烧水, 冲泡茶包, 倒入杯中, 加柠檬]
这个问题当然很简单, 我们只需要如法炮制即可.
- public class Tea {
- /**
- * 制作一杯柠檬茶
- */
- public void prepareRecipe(){
- boilWater();
- brewCoffeeGrinds();
- portInCup();
- addSugarAndMilk();
- }
- /**
- * step1: 烧水
- */
- private void boilWater() {
- System.out.println("烧水...");
- }
- /**
- * step2: 冲泡咖啡
- */
- private void brewCoffeeGrinds() {
- System.out.println("冲泡茶包...");
- }
- /**
- * step3: 倒入杯中
- */
- private void portInCup() {
- System.out.println("倒入杯中...");
- }
- /**
- * step4: 加柠檬
- */
- private void addSugarAndMilk() {
- System.out.println("加入柠檬片...");
- }
- }
思考
如果此时我们又需要一杯不加柠檬的茶, 加奶的咖啡..., 当然我们可以按照上面方式重新依次实现即可. 但是如果你是一个有经验的程序员, 或者你学习过设计模式. 你可能会发现以上功能实现的步骤 / 流程固定, 当需求发生变化时, 只有小部分步骤有所改变.
优化代码
根据面向对象程序的特点, 既抽象, 封装, 继承, 多态. 我们可以对代码进行抽象, 将公共代码提取到基类. 我们将咖啡和茶抽象成咖啡因饮料, 将其中相同的两步, 烧水和倒入杯中再父类中实现, 将冲泡和添加调料延迟到子类.
定义一个基类
- public abstract class CafeineBeverage {
- /**
- * 制作一杯咖啡因饮料
- */
- public void prepareRecipe() {
- boilWater();
- brew();
- portInCup();
- addCondiments();
- }
- /**
- * step1: 烧水
- */
- private void boilWater() {
- System.out.println("烧水...");
- }
- /**
- * step2: 冲泡
- */
- protected abstract void brew();
- /**
- * step3: 入杯中
- */
- private void portInCup() {
- System.out.println("倒入杯中...");
- }
- /**
- * step4: 加调料
- */
- protected abstract void addCondiments();
- }
- // 一杯加糖咖啡
- public class CoffeeBeverage extends CafeineBeverage{
- @Override
- protected void brew() {
- System.out.println("冲泡咖啡...");
- }
- @Override
- protected void addCondiments() {
- System.out.println("加糖...");
- }
- }
- // 一杯柠檬茶
- public class TeaBeverage extends CafeineBeverage {
- @Override
- protected void brew() {
- System.out.println("冲泡茶包...");
- }
- @Override
- protected void addCondiments() {
- System.out.println("加柠檬...");
- }
- }
模板方法模式
如果按以上方式对代码进行了优化, 其实就实现了模板方法模式. 一下是模板方法模式相关概念.
动机
在软件构建过程中, 对于某一项任务, 它常常有稳定的整体操作结构, 但是各个子步骤却有很多改变的需求, 或者由于固有的原因 (比如框架与应用之间的关系) 而无法和任务的整体结构同时实现
如何在确定稳定的操作结构的前提下, 来灵活应对各个子步骤的变化或者晚期实现需求?
定义
定义一个操作中算法的骨架 (稳定), 而将一些步骤延迟(变化) 到子类. Template Method 使得子类可以不改变 (复用) 一个算法的结构, 即可重新定义 (override) 该算法的特定步骤.
要点总结
Template Method 是一种非常基础性的设计模式, 在面向对象系统中, 有着大量的应用. 他用最简洁的机制(抽象类的多态, 为很多应用框架提供了灵活的扩展点, 是代码复用方面最基本实现结构)
除了可以灵活应对子步骤的变化外,"不要调用我, 让我来调用你" 的反向控制结构是 Template Method 的典型应用
在具体实现方面, 被 Template Method 调用得虚方法可以有实现, 也可以没有实现(抽象方法), 但一般推荐设置为 protected 方法
类图:
个人博客网站(正在建设中) https://www.mycookies.cn/
来源: https://www.cnblogs.com/liqiangchn/p/11186438.html