模板方法模式 什么是模板方法模式? 模板方法模式的定义: 定义一个操作算法的框架,将一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变一个算法结构,即可重新定义该算法的某些特定步骤。 模板方法的参与者: 模板方法:一个模板方法至少对应一个或多个基本犯法,通过模板方法可以完成对基本方法的调用 基本方法:继承或实现了模板方法,并可以被模板方法对象调用。 那么通过一个简单的示例便会恍然大悟 模板方法示例 ? 模板方法 public interface Candy { public void tasteCandy(); public String getFlavor(); } 基本方法 OrangeCandy 模板方法模式的优缺点 优点: 封装不可变部分,扩展可变部分 提取公共部分代码,便于维护 行为由父类控制,子类实现 缺点 抽象类定义了部分抽象方法,其实现由子类完成,子类执行的结果会影响父类的结果。
模板方法(Template Method)模式的定义如下: 定义一个操作中的算法骨架(必须稳定),而将算法的一些步骤(变化的部分)延迟到子类中,使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤 父类中的抽象方法由子类实现,子类执行的结果会影响父类的结果,这导致一种反向的控制结构,它提高了代码阅读的难度。 由于继承关系自身的缺点,如果父类添加新的抽象方法,则所有子类都要改一遍。 例如,去银行办理业务一般要经过以下4个步骤: 1:取号、 2:排队、 3:办理具体业务、 4:对银行工作人员进行评分 其中取号、排队和对银行工作人员进行评分的业务对每个客户是一样的,可以在父类中实现,但是第 3步骤”办理具体业务”却因人而异,它可能是存款、取款或者转账等,可以延迟到子类中实现。 对于Template Method模板方法模式调用的虚函数建议设置为protected,只能子类访问重写.
一、简介 1、模板方法模式定义一个操作中的算法骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 2、说白了模板方法模式就是将一些通用的步骤放在基类中,而将不同的环节放在子类中,以减少代码的重用。 3、举例:考试中抄写题目并做答案,老师抄的题目对于每位同学来说肯定是相同的,但是每位同学的答案是不同的。 4、UML图 ? 5、所属类别:行为型 二、C++代码 1 // 模板方法模式.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 2 // 3 4 #include "stdafx.h" 5 #include<iostream> 6 using namespace std; 7 8 class Shijuan 9
定义### 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。模板方法使的子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。 3、模板方法模式导致一种反向的控制结构,这种结构有时被称为“好莱坞法则” ,即“别找我们,,我们找你”通过一个父类调用其子类的操作(而不是相反的子类调用父类),通过对子类的扩展增加新的行为,符合“开闭原则 2、模板方法模式是基于继承的代码复用基本技术,模板方法模式的结构和用法也是面向对象设计的核心之一。在模板方法模式中,可以将相同的代码放在父类中,而将不同的方法实现放在不同的子类中。 3、在模板方法模式中,我们需要准备一个抽象类,将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现,然后声明一些抽象方法来让子类实现剩余的逻辑。 不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法,从而对剩余的逻辑有不同的实现,这就是模板方法模式的用意。模板方法模式体现了面向对象的诸多重要思想,是一种使用频率较高的模式。
模板方法模式是为这些情况设计的:整体算法的设计是一个抽象类,它有一系列抽象方法,代表算法中可被定制的步骤,同时这个类中包含了一些通用代码。 图1 使用模板方法模式描述申请贷款过程 CompanyLoanApplication 的checkIdentity 方法在Companies House 等注册公司数据库中查找相关信息。 模板方法模式真正要做的是将一组方法调用按一定顺序组织起来。如果用函数接口表示函数,用Lambda 表达式或者方法引用实现这些接口,相比使用继承构建算法,就会得到极大的灵活性。 让我们看看如何使用这种方式实现LoanApplication 算法,请看图3 ? 图3 员工申请贷款的例子 正如读者所见, 这里没有使用一系列的抽象方法, 而是多出一些属性:identity、creditHistory
模板方法模式 模板方法模式Template Method Pattern定义了如何执行某些算法的框架,一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式或模板,其子类可以按需要重写方法实现,也可以调用将以抽象类中定义的方式进行 描述 模板方法模式是一种行为设计模式,用于定义操作中算法的程序框架,从而将某些步骤推迟到子类中,其可以重新定义算法的某些步骤,而无需更改算法的结构。 适用环境 有多个子类共有的方法,且逻辑相同。 重要的、复杂的方法,可以考虑作为模板方法。
今天咱们就来一起学习模板方法模式。 那么,什么是模板方法模式呢?在解决这个问题前,咱们先来看看模板。 (3)Spring用另一种方式实现了Template Method模式,我们来详细解读一下。 模板方法模式把我们不知道具体实现的步骤封装成抽象方法,提供一个按正确顺序调用它们的具体方法(这些具体方法统称为“模板方法”),这样构成一个抽象基类。 3.模板方法模式与控制反转 “不要给我们打电话,我们会给你打电话”这是著名的好莱坞原则。在好莱坞,把简历递交给演艺公司后就只有回家等待。 注意:模板方法模式中,迫使子类实现的抽象方法应该声明为protected abstract。 6. 模板方法和其他模式的联系 各个模式之间都有联系,模板方法也不例外,她并不是孤立存在的。
一、概念 模板方法模式: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不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。 解析:模板方法模式用来创建一个算法的模板。什么是模板?模板就是一个方法。更具体地说,这个方法将算法定义成一组步骤,其中的任何步骤都可以是抽象的,由子类负责实现。 * 3、要不要挂钩(重写),由子类自己决定。 ,实现了抽象模板中定义为 abstract 的步骤方法,并可以自己选择是否重写钩子方法。 为防止子类改变模板方法中的算法,可以将模板方法声明为 final。 策略模式和模板方法模式都封装算法,但是策略模式使用的是组合,模板方法模式使用的是继承。 工厂方法是模板方法的一种特殊版本。
模板方法模式(Template Method Pattern)详解 1. 定义 模板方法模式是一种行为型设计模式,定义一个操作中的算法骨架,将某些步骤的实现延迟到子类。 通过模板方法,子类可以在不改变算法结构的情况下重新定义算法的某些步骤。 通俗解释: 模板方法就像烹饪中的食谱,它定义了做菜的步骤(算法骨架),而每道菜的具体细节(比如调味方式)由厨师(子类)决定。 3. 模板方法模式的优缺点 特性 模板方法模式 策略模式 优点 复用性高:提取通用逻辑,避免重复代码。扩展性强:子类只需实现定制化步骤。清晰明确:明确了算法的执行顺序,逻辑更清楚。 模板方法模式的组成 抽象类 定义算法的骨架(模板方法)和必要的抽象方法。 具体子类 实现抽象类中的具体步骤,定制行为。 模板方法模式的扩展 钩子方法(Hook Method) 模板方法模式中可以包含钩子方法,子类可以通过覆盖钩子方法来影响模板方法的行为,但不是必须实现的。这种方法进一步增强了模式的灵活性。 7.
《大化设计模式》中的中文定义:模板方法模式,定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法可使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 模板方法模式的UML类图 模板方法模式的UML类图如下:(摘自《Head First Design Pattern AbstractClass是抽象类,定义并实现了一个模板方法。 模板方法一般是一个具体方法,而该方法的组成逻辑,可能推迟到子类中实现。ConcreteClass可以有任意多个,每个可以给出父类抽象逻辑的实现。 模板方法模式的用途 当我们要完成在某一细节层次一致的一个过程或一系列步骤,但其个别步骤在更详细的从层次上的实现可能不同时,我们通常考虑用模板方法模式来处理。 烧好开水 冲泡咖啡豆 将饮料导入杯中 添加糖牛奶 模板方法模式和策略模式以及工厂方法模式的对比 模板方法模式和工厂方法模式都是让具体的实现放在子类中,但是工厂方法属于创建型模式,它提供了一种创建复杂对象的最佳方式
void checkHardware(); /** * 载入操作系统 */ protected abstract void loadOS(); // 下面是模板方法 ,定义为final,子类不能覆盖此方法 /** * 启动计算机方法,步骤为开启电源、系统检查、加载系统、检查是否登录。 computer.startUp(); computer = new ComputerB(); computer.startUp(); } 3. 总结: 模板方法模式用4个字概括就是:流程封装。 2.缺点 增加代码阅读难度,会让用户觉得难以理解 4.android中的模板模式 http://blog.csdn.net/lxj1137800599/article/details/53705274
可见其实模板方法模式的类结构很简单。 image.png 我们根据上面所举的例子,来具体实现模板方法模式。 ),两个学生写出自己的答案(实现抽象行为): 1 package day_23_templateMethod; 2 3 /** 4 * 实现模板方法中所要调用的抽象方法。 /** 4 * 实现模板方法中所要调用的抽象方法。 ,我们给模板方法模式一个定义:定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。 模板方法模式使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。
模板方法模式属于行为类模式。 模板方法的组成 类图: 如图所示,模板方法模式主要由AbstractClass(抽象类)和ConcreteClass(具体子类)组成。 同时,在抽象类中实现了一个模板方法(Template Method),用于定义一个算法的框架,模板方法不仅可以调用在抽象类中实现的基本方法,也可以调用在抽象类的子类中实现的基本方法,还可以调用其他对象中的方法 3)钩子方法:一个钩子方法由一个抽象类或具体类声明并实现,而其子类可能会加以扩展。 应用举例 模板方式是我们开发中 遇到的常用方法。例如,某日,程序员A拿到一个任务:给定一个整数数组,把数组中的数由小到大排序,然后把排序之后的结果打印出来。 4 5 7 9 10 12 32 模板方法的应用场景 容易扩展。
模板方法模式 不知道你有没有注意过,我们实现某个业务功能,在不同的对象会有不同的细节实现, 以前说过策略模式, 策略模式是将逻辑封装在一个类(提到的文章中的Duck)中,然后使用委托的方式解决。 模板方法模式的角度是:把不变的框架抽象出来,定义好要传入的细节的接口.
必定有钩子(没有实现的方法,需要子类去实现)和实现的方法。 定义 模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤的实现延迟到子类中。 模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中某些步骤的具体实现。 线程池中的模板方法模式 ? AbstractExecutorService 中就有模板方法模式。 它实现了部分方法,也留下了钩子。 ? submit() 就是一个模板方法,它方法体里调用的父接口 Executor 的 execute() 方法其实并没有实现,而是交给子类去实现。 常见的模板方法模式 Spring 中 JdbcTemplate, 就是替我们封装了一套模板,我们在使用的时候只需要写 CRUD 就可以了,并不需要去释放资源和获取数据库链接。 HttpServlet 中的 doGet,doPost 方法 java.util.Arrays 的 sort 方法 优点 很好的实现了代码重用,可以将代码的不变部分和可变部分分离出来,写一个模板,实现不变部分
前言 在上一篇文章责任链模式中提到了模板方法模式,因此这里简单介绍一下. 模板方法模式比较简单,或者说比较常用.在开发过程中,许多人在不知不觉的情况下就会使用,只要他具有良好的面对对象思维. 角色 抽象模板: 抽象模板一般有一个具体实现的方法,用来定义算法的基础骨架.还有一些抽象方法留给子类去具体实现.此外还有一些有默认实现的钩子方法.子类可选实现. 具体模板: 继承父类的具体方法,实现他们的抽象方法,对于钩子方法,可以根据自身情况决定是都重写. 举个栗子 书上的例子好多了,网络上也有很多,我自己临时瞎想一个吧,不保证一定合适. 改进后的代码如下: 首先是动物模板类: package design_patterns.template_pattern; /** * created by huyanshi on 2019/3/20 模板方法的优点: 1、封装不变部分,扩展可变部分。 2、提取公共代码,便于维护。 3、行为由父类控制,子类实现。 缺点: 类的个数较多. 完。
模板方法模式概述 模板方法模式是一种行为型设计模式,用于定义一个算法的骨架,将具体的实现延迟到子类中。模板方法模式允许我们定义一个抽象类,其中包含一个模板方法和一些抽象方法,供具体子类实现。 这样,通用的操作被封装在模板方法中,而具体的实现细节则由子类来完成。 模板方法模式的结构 模板方法模式由三个核心组成部分构成:抽象类、具体类和模板方法。 抽象类(Abstract Class)扮演着模板方法模式的中心角色。它定义了模板方法,该方法提供了算法的骨架,并调用抽象方法和具体方法来完成操作。 模板方法调用抽象方法和具体方法来完成操作,具体的实现延迟到具体类中。 模板方法模式的实现步骤 实现模板方法模式的步骤如下: 定义抽象类:创建一个抽象类,并在其中定义模板方法。 重写模板方法:根据需要,在具体类中重写模板方法,或者新增特定步骤的方法。这样,可以根据具体需求来定制算法的实现。
解决方案 模板方法模式建议将算法分解为一系列步骤,然后将这些步骤改写为方法,最后在“模板方法”中依次调用这些方法。步骤可以是 抽象的,也可以有一些默认的实现。 如有必要还需重写一些步骤(但这一步中不包括模板方法自身)。 让我们考虑如何在数据挖掘应用中实现上述方案。我们可为图中的三个解析算法创建一个基类,该类将定义调用了一系列不同文档处理步骤的模板方法。 即使不重写钩子,模板方法也能工作。钩子通常放置在算法重要步骤的前后,为子类提供额外的算法扩展点。 结构 抽象类(AbstractClass)会声明作为算法步骤的方法,以及依次调用它们的实际模板方法。算法步骤可以被声明为 抽象类型,也可以提供一些默认实现。 创建抽象基类并声明一个模板方法和代表算法步骤的一系列抽象方法。在模板方法中根据算法结构依次调用相应步骤。可用final最终修饰模板方法以防止子类对其进行重写。
其中Play方法称之为模板方法,Serve和Catch称为基本方法。 通常模板方法(可以有多个)在父类中实现并调用基本方法以完成固定的逻辑,且不允许子类重写。 基本方法一般为抽象方法,由子类来完成具体的实现。基本方法的访问修饰符通常是protected,不需要对外界暴露(迪米特法则),客户端只需要调用模板方法即可。 属性IsForehandServe称为钩子函数,根据钩子函数的不同实现,模板方法可以有不同的执行结果,即子类对父类产生了影响。 以上,是一个模板方法的杜撰使用场景。 模板方法模式有个很重要的特征:父类控制流程,子类负责具体细节的实现。这里有没有联想到IoC(控制反转)?IoC的实现方式有多种,DI只是其中之一,模板方法模式也可以。 3、父类控制流程,子类负责实现; 如此,子类便可通过扩展的方式来增加功能; 同时,对于一些复杂的算法,我们可以现在父类的模板方法中定义好流程,然后再在子类中去实现,思路上也会清晰不少; 结语
这样定义一个操作的骨架,然后将一些步骤延迟到子类中去实现的场景就是我们今天要讲的模板方法模式要做的事情。 一. 模板方法的基本介绍 意图 定义一个操作中的算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。 这些抽象操作叫做基本操作,它们是一个顶级逻辑的组成步骤 定义并实现一个模板方法。这个模板方法一般是一个具体方法,它给出了一个顶级逻辑的骨架,而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中,推迟到子类实现。 模板方法中的方法可以分为两大类: 模板方法(template method)和基本方法(Primitive method) 模板方法 一个模板方法是定义在抽象类中的,把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法 这个模板方法一般会在抽象类中定义,并由子类不加以修改地完全继承下来,所以在java中使用final来进行修饰。 一个抽象类可以有任意多个模板方法,而不限于一个。 Java与模式.电子工业出版社 [3]. Erich Gamma. 设计模式-可复用面向对象软件的基础. 机械工业出版社.