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

本文共 3435 字，大约阅读时间需要 11 分钟。

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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