模板方法模式：简化代码，提高复用性

news2024/11/24 13:20:07

在软件开发中，我们经常会遇到一些算法或业务流程，其中的步骤或顺序是固定的，但某些步骤的具体实现方式可能会有所不同。这时，模板方法模式就能派上用场。模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，将某些步骤的具体实现延迟到子类中。通过模板方法模式，我们可以在不改变算法结构的情况下，灵活地定制算法中的某些步骤，从而简化代码的编写，提高代码的复用性。

模板方法模式的结构

模板方法模式由以下几个角色组成：

抽象类（AbstractClass）：抽象类定义了算法的骨架，其中包含了一系列的抽象方法和具体方法。抽象方法由子类实现，具体方法在抽象类中已经实现，但可以被子类进行重写。
具体类（ConcreteClass）：具体类继承抽象类，并实现了其中的抽象方法。

下面是一个简单的示例，通过制作咖啡和茶来演示模板方法模式的应用。

// 抽象类：饮料制作
public abstract class Beverage {
    // 模板方法，定义了制作饮料的算法骨架
    public final void prepareBeverage() {
        boilWater();
        brew();
        pourIntoCup();
        addCondiments();
    }

    // 抽象方法，由子类实现
    protected abstract void brew();

    // 抽象方法，由子类实现
    protected abstract void addCondiments();

    // 具体方法，已经在抽象类中实现，但可以被子类重写
    protected void boilWater() {
        System.out.println("Boiling water");
    }

    // 具体方法，已经在抽象类中实现，但可以被子类重写
    protected void pourIntoCup() {
        System.out.println("Pouring into cup");
    }
}

// 具体类：咖啡
public class Coffee extends Beverage {
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("Brewing coffee");
    }

    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("Adding sugar and milk");
    }
}

// 具体类：茶
public class Tea extends Beverage {
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("Steeping tea");
    }

    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("Adding lemon");
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage coffee = new Coffee();
        coffee.prepareBeverage();

        System.out.println("----------------------");

        Beverage tea = new Tea();
        tea.prepareBeverage();
    }
}

在上面的示例中，Beverage是抽象类，定义了制作饮料的算法骨架，其中包含了prepareBeverage方法作为模板方法。Coffee和Tea是具体类，继承了Beverage并实现了其中的抽象方法。通过调用prepareBeverage方法，我们可以制作出不同的咖啡和茶，而具体的步骤和顺序则由抽象类和具体类来定义。