设计模式 -- 模板方法模式
xy_ss
发布于 2023-11-22 01:27:34
发布于 2023-11-22 01:27:34
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场景
烹饪中，一般工序步骤为，准备食材、烹饪食材、上餐三个步骤，在这三个步骤中准备食材和上餐大同小异，最大区别在于第二步烹饪食材，是兰州牛肉面还是山西刀削面
问题来了 在开发中，有时也有此类问题，某方法实现需要多个步骤，其中有些步骤是固定的，有些步骤是不固定的
问题改进 使用模板方法模式来设计，一方面可以提高了代码的复用性，另一方面还可以利用面向对象的多态性，在运行时选择一种具体子类，实现完整的烹饪方法，提高系统的灵活性和可扩展性
表述 (行为型模式)
定义一个操作中算法的框架，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
模板方法模式是一种基于继承的代码复用技术，它是一种类行为型模式。
其基本思想是抽象类提供一个称之为“模板”的方法，在这个方法中调用一些复杂流程的实现步骤，在这个方法中调用的基本步骤由其子类来重载，从而使得相同的算法框架可以有不同的执行结果
模板方法模式类图
模板方法模式类图
- AbstractClass（抽象类）：在抽象类中定义了一系列基本操作，在其子类中可以重定义或实现这些步骤。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
- ConcreteClass（具体子类）：它是抽象类的子类，用于实现在抽象类中声明的基本操作
- 模板方法：定义在抽象类中，把基本操作方法组合在一起形成一个总算法
- 抽象方法：定义在抽象类中，其具体实现在具体子类中实现
- 具体方法：重载父类中的抽象方法并加以实现
- 钩子方法：由一个抽象类声明，子类实现，其子类可能会加以扩展，通常在父类中会给出一个空实现
优点
- 在父类中声明一个基本方法，由子类实现，在子类实现时并不会改变算法中步骤的执行顺序
- 代码复用性强
- 不同子类可以提供基本方法的不同实现，跟换子类很方便，符合单一职责原则和开闭原则
缺点
需要为每个基本方法的不同实现提供一个子类，如父类中可变的基本方法太多，将会导致类的个数增加，系统更加庞大
使用场景
- 需要一次性实现算法的不变部分，并将可变的行为留给子类来实现
- 子类的共同行为应该被提取出来放到公共类，以避免代码重复
- 需要通过子类来决定父类算法中某个步骤是否执行，实现子类对父类的反向控制
示例（需求V1:不带钩子方法，需求V2:带钩子方法）
需求V1：做俩份面条，一份是山西刀削面，一份是兰州牛肉面
//抽象类
class Noodles {
func flour() {
print("准备面粉")
}
func addMeat() {
}
func addCondiments() {
}
func serve() {
print("上菜")
}
func make() {
self.flour()
self.addMeat()
self.addCondiments()
self.serve()
}
}//具体子类
class ShanxiSlicedNoodles : Noodles {
override func addMeat() {
self.addPork()
}
override func addCondiments() {
self.addSoupStock()
}
func addPork() {
print("加猪肉")
}
func addSoupStock() {
print("加高汤")
}
}
class LanzhouBeefNoodles : Noodles{
override func addMeat() {
self.addBeef()
}
override func addCondiments() {
self.addStock()
}
func addBeef() {
print("加牛肉")
}
func addStock() {
print("加汤")
}
}客户端
var noodles:Noodles?
noodles = ShanxiSlicedNoodles.init()
noodles?.make()
noodles = LanzhouBeefNoodles.init()
noodles?.make()
//log：
//准备面粉
//加猪肉
//加高汤
//上菜
//准备面粉
//加牛肉
//加汤
//上菜需求V2：在兰州牛肉面中需要再加点肉
必要时子类可以扩展父类的方法，这个方法叫作“钩子”，默认的钩子方法是个空实现，所以我们在抽象类中添加一个extraStep()，并且在serve()前调用
抽象类
class Noodles {
func flour() {
print("准备面粉")
}
func addMeat() {
}
func addCondiments() {
}
func extraStep() {
}
func serve() {
print("上菜")
}
func make() {
self.flour()
self.addMeat()
self.addCondiments()
self.extraStep()
self.serve()
}
}具体子类（重载extraStep）
不管你要加多少步骤，可随意的添加在extraStep()中，这个方法被调用时，其中的所有操作都可被调用，而且不用修改父类
class LanzhouBeefNoodles : Noodles{
override func addMeat() {
self.addBeef()
}
override func addCondiments() {
self.addStock()
}
override func extraStep() {
self.addBeef()
}
func addBeef() {
print("加牛肉")
}
func addStock() {
print("加汤")
}
}客户端调用不变，但是输出log中已经加了份牛肉
//准备面粉
//加牛肉
//加汤
//加牛肉
//上菜本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划，分享自作者个人站点/博客。
原始发表：2019-08-23，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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