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设计模式-行为型模式-模板方法模式

news 来源：原创 2024/9/20 14:48:17

1.模板方法模式定义

模板方法模式在父类中定义了一个算法的框架，允许子类在不修改结构的情况下重写算法的特定步骤；是一种基于继承的代码服用技术，其结构只存在于父类与子类之间的继承关系下；

1.1 模板方法模式的作用

复用性：所有的子类都可以复用父类中提供的模板方法代码；
扩展性：框架通过模板方法模式提供功能扩展点，让框架用户可以在不修改框架源码的情况下，基于扩展点定制化框架的功能；

1.2 模板方法模式的优缺点

优点

在父类中形式化的定义一个算法，由他的子类来实现细节，子类实现细节并不会改变父类算法中的执行顺序；
模板方法可以实现一种反向的控制结构，通过子类覆盖父类的钩子方法，来决定某一个特定步骤是否需要执行；
在模板方法模式中，可以通过子类来覆盖父类的基本方法，不同的子类可以提供基本方法的不同实现，更换和增加新的子类很方便，符合单一职责原则和开闭原则；

缺点

对每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致系统更加庞大，设计也更加抽象；
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，这导致一种返乡的控制结构，提高了代码阅读的难度；

1.3 模板方法模式的使用场景

多个类有相同的方法并且逻辑可以共用时；
将通用的算法或固定流程设计为模板，在每个具体的子类中再继续优化算法步骤或流程时；
重构长代码时，发现某一个经常使用的公共方法；

2.模板方法模式的原理

抽象父类：定义一个算法所包含的所有步骤，并提供一些通用的方法逻辑；
具体子类：继承自抽象父类，根据需要重写父类提供的算法步骤中的某些步骤；

3.模板方法模式实现

【实例】

P2P公司的借款系统中有一个利息计算模块,利息的计算流程是这样的:

用户登录系统,登录时需要输入账号密码,如果登录失败(比如用户密码错误),系统需要给出提示
如果用户登录成功,则根据用户的借款的类型不同,使用不同的利息计算方式进行计算
系统需要显示利息.

【代码】

抽象父类

/*** 账户抽象类**/
public abstract class Account {//step1 具体方法-验证用户信息是否正确public boolean validate(String account,String password){System.out.println("账号: " + account + ",密码: " + password);if(account.equalsIgnoreCase("tom") &&password.equalsIgnoreCase("123456")){return true;}else{return false;}}//step2 抽象方法-计算利息public abstract void calculate();//step3 具体方法-显示利息public void display(){System.out.println("显示利息!");}//模板方法public void handle(String account,String password){if(!validate(account,password)){System.out.println("账户或密码错误!!");return;}calculate();display();}
}

具体子类

/*** 借款一个月**/
public class LoanOneMonth extends Account{@Overridepublic void calculate() {System.out.println("借款周期30天,利率为10%!");}
}/*** 借款七天**/
public class LoanSevenDays extends Account{@Overridepublic void calculate() {System.out.println("借款周期7天,无利息!仅收取贷款金额1%的服务费!");}@Overridepublic void display() {System.out.println("七日内借款无利息!");}}

客户端

public class Client {public static void main(String[] args) {Account a1 = new LoanSevenDays();a1.handle("tom","12345");System.out.println("==========================");Account a2 = new LoanOneMonth();a2.handle("tom","123456");}
}