java设计模式--模板方法模式-白红宇

java设计模式--模板方法模式

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发布时间：2019-03-12

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文章重新优化如下，满足您的要求：模板方法模式是软件编程中的行为模式，其特点是通过模板方法在子类中实现针对特定业务场景的行为扩展，同时保持顶级逻辑不变。如Java编程中的抽象类与具体子类，模板方法模式通过抽象方法定义算法骨架，具体子类实现算法细节。

模板方法模式的核心原理在于：子类可以通过实现具体的抽象方法，替换父类模板方法中的可变部分，但同时必须遵循父类模板方法设定的顶级逻辑步骤。这一模式尤为常见于需要灵活扩展算法步骤的系统中。

1. 模板方法模式的典型应用

以Java中的Collections类中的sort方法为例，提供了一种便捷的通用排序接口。其中，sort方法接收一个Comparator接口实例，负责实现自定义比较逻辑：

Algorithm Skeleton: 集成一个通用排序算法骨架。

Flexible Steps: 允许通过Comparator接口传入灵活的排序规则。

2. 代码演示

以下代码展示了模板方法模式的实现细节：

public abstract class Account {    public final double calculateInterest() {        double interestRate = doCalculateInterestRate();        String accountType = doCalculateAccountType();        double amount = calculateAmount(accountType);        return amount * interestRate;    }    protected abstract String doCalculateAccountType();    protected abstract double doCalculateInterestRate();    private double calculateAmount(String accountType) {        return xxx.00;    }}public class MoneyMarketAccount extends Account {    @Override    protected String doCalculateAccountType() {        return "Money Market";    }    @Override    protected double doCalculateInterestRate() {        return 0.045;    }}public class CDAccount extends Account {    @Override    protected String doCalculateAccountType() {        return "Certificate of Deposite";    }    @Override    protected double doCalculateInterestRate() {        return 0.06;    }}

3. 模板方法的优点

代码复用性：顶级算法骨架可复用，减少重复代码。

灵活性：子类可通过实现不同抽象方法，扩展算法行为。

易维护性：算法变更时，只需修改抽象方法的实现部分，无需调整模板方法。

4.典型例子

在Java中， Servlet 的HttpServlet和HttpService类才是模板方法模式的典型应用。这些抽象类为其特定子类提供了一系列基本服务方法，如service()，子类可根据需求选择执行不同的do*X()方法。

5. 用户对象与排序示例

public class UserModel {    private String userId;    private String name;    private int age;    public UserModel(String userId, String name, int age) {        this.userId = userId;        this.name = name;        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "UserId=" + userId + ", Name=" + name + ", Age=" + age;    }}public class Client {    public static void main(String[] args) {        List
   
     list = new ArrayList<>();        UserModel um1 = new UserModel("u1", "user1", 23);        UserModel um2 = new UserModel("u2", "user2", 22);        UserModel um3 = new UserModel("u3", "user3", 21);        UserModel um4 = new UserModel("u4", "user4", 24);        list.add(um1);        list.add(um2);        list.add(um3);        list.add(um4);        System.out.println("排序前---------------------〉");        printList(list);        Comparator c = new Comparator() {            public int compare(Object obj1, Object obj2) {                UserModel temp1 = (UserModel) obj1;                UserModel temp2 = (UserModel) obj2;                if (temp1.age > temp2.age) {                    return 1;                } else if (temp1.age == temp2.age) {                    return 0;                } else {                    return -1;                }            }        };        Collections.sort(list, c);        System.out.println("排序后---------------------〉");        printList(list);    }    private static void printList(List
    
      list) {        for (UserModel um : list) {            System.out.println(um);        }    }}

6. 模板方法模式的核心特征

子类实现抽象方法，扩展父类模板方法的逻辑。

父类模板方法调用子类实现的抽象方法，完成任务。

7. 总结

模板方法模式通过定义模板方法和相关抽象操作，为子类提供灵活扩展的可能性。它在软件开发中具有广泛应用，如Servlet和Collects类的工具方法等。熟练掌握这一模式，大大提升代码复用性和可维护性，是Java程序员的必备技能。

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