【设计模式】模板方法模式

目录

模板方法模式定义

应用场景

Java代码案例

总结

模板方法模式定义

        模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为设计模式，它在父类中定义了一个算法的骨架，而将一些步骤的实现延迟到子类中。通过这种方式，模板方法允许子类在不改变算法结构的情况下重新定义算法的某些特定步骤。

应用场景

        模板方法模式非常适用于一些操作中有固定的操作步骤，但各个步骤的一些细节又各有不同的场景。它主要用来让客户端扩展算法的特定步骤而不改变算法的结构。

Java代码案例

        假设有一个场景，我们需要为不同类型的文档提供数据处理的功能。基本步骤包括读取、处理和保存数据，但具体如何读取和保存数据取决于文档的类型。

首先，定义一个抽象类，它将指定操作的模板方法和声明一些抽象的操作方法，由子类具体实现：

public abstract class DataProcessor {

    // 模板方法，定义了操作的框架
    public final void process() {
        readData();
        processData();
        saveData();
    }

    // 由子类实现的方法
    abstract void readData();
    abstract void processData();
    abstract void saveData();
}

然后，创建具体的子类来实现这些步骤：

public class XMLDataProcessor extends DataProcessor {

    @Override
    void readData() {
        System.out.println("Reading XML data");
    }

    @Override
    void processData() {
        System.out.println("Processing XML data");
    }

    @Override
    void saveData() {
        System.out.println("Saving XML data to disk");
    }
}

public class JSONDataProcessor extends DataProcessor {

    @Override
    void readData() {
        System.out.println("Reading JSON data");
    }

    @Override
    void processData() {
        System.out.println("Processing JSON data");
    }

    @Override
    void saveData() {
        System.out.println("Saving JSON data to disk");
    }
}

最后，使用这些类来演示模板方法模式的用途：

public class TemplateMethodDemo {

    public static void main(String[] args) {
        DataProcessor xmlProcessor = new XMLDataProcessor();
        DataProcessor jsonProcessor = new JSONDataProcessor();

        System.out.println("Processing XML:");
        xmlProcessor.process();  // 调用模板方法

        System.out.println("\nProcessing JSON:");
        jsonProcessor.process();  // 调用模板方法
    }
}

输出结果：

Processing XML:
Reading XML data
Processing XML data
Saving XML data to disk

Processing JSON:
Reading JSON data
Processing JSON data
Saving JSON data to disk

总结

        在这个例子中，DataProcessor类定义了一个模板方法process()，它确保了执行步骤的固定顺序（读取、处理、保存）。具体的实现细节则由继承自DataProcessor的子类XMLDataProcessor和JSONDataProcessor来完成，允许不同的数据处理方式针对不同类型的数据。

        模板方法模式通过这种方式实现了算法的固定化和步骤的可定制化，是一种非常有效的代码复用技术。

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