文章摘要： 模板方法模式使用总结。

简介

简要说明

  • 模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式。
  • 通过在抽象类中定义一个模板方法来固定算法骨架，并将算法中的某些步骤留给子类实现。

主要功能

  • 在一个方法中定义一个算法的骨架，将具体的步骤实现延迟到子类中。
  • 通过钩子方法（hook methods）提供对算法步骤的控制，允许子类在不改变结构的情况下重新定义算法的某些步骤。

注意事项

  • 为防止恶意操作，模板方法可以被声明为final，确保它不会被覆盖。
  • 模板方法中的步骤可以被声明为protected，以便子类可以访问。
  • 应该仔细设计抽象类，确保其方法对于所有子类都有意义。

适用场景

  • 当多个算法步骤相同，只有部分步骤不同，并且这些不同步骤可以被抽象化时。
  • 当算法的骨架保持不变，而某些步骤的实现可能需要变化时。

Java 8

案例

// 抽象类，定义了模板方法和基本步骤
abstract class Game {
    // 模板方法，定义了算法的骨架
    public final void play() {
        initialize(); // 初始化游戏
        startPlay();  // 开始游戏
        endPlay();    // 结束游戏
    }

    // 基本步骤，由子类实现
    protected abstract void initialize();
    protected abstract void startPlay();
    protected abstract void endPlay();

    // 钩子方法，可以被覆盖以提供额外的行为
    protected void addExtraFeature() {
        // 默认实现，什么也不做
    }
}

// 具体子类，实现了抽象类中的基本步骤
class Cricket extends Game {
    @Override
    protected void initialize() {
        System.out.println("Cricket Game Initialized! Start playing.");
    }

    @Override
    protected void startPlay() {
        System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
    }

    @Override
    protected void endPlay() {
        System.out.println("Cricket Game Finished!");
    }
}

class Football extends Game {
    @Override
    protected void initialize() {
        System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
    }

    @Override
    protected void startPlay() {
        System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
    }

    @Override
    protected void endPlay() {
        System.out.println("Football Game Finished!");
    }

    // 覆盖钩子方法以添加额外功能
    @Override
    protected void addExtraFeature() {
        System.out.println("Extra feature in Football: Penalty Shootout!");
    }
}

// 客户端代码，使用模板方法模式
public class TemplateMethodPatternDemo {
    public static void main(String[] args) {
        Game cricket = new Cricket();
        cricket.play();

        Game football = new Football();
        football.play();
    }
}

注释

  • 在这个例子中，Game是一个抽象类，它定义了模板方法play()，这个方法定义了玩游戏的步骤。它调用了三个抽象方法initialize()、startPlay()和endPlay()，这些方法在子类中实现。addExtraFeature()是一个钩子方法，它提供了在子类中添加额外行为的机会。
  • Cricket和Football是Game的具体子类，它们实现了父类中的抽象方法。Football类还覆盖了钩子方法addExtraFeature()来添加足球游戏特有的额外功能。
  • 客户端代码创建了Cricket和Football的实例，并调用它们的play()方法。由于play()方法是模板方法，它确保了游戏的步骤按照预定的顺序执行，同时允许子类自定义具体的实现。
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