實例講解JAVA 模板方法模式
在講述這個模式之前,我們先看一個案例:抄題目:兩個學(xué)生將老師出的題目抄寫在紙上,并且寫出答案
先看一個比較笨的寫法
public class TestPaperA { public void testQuestion1(){ System.out.println('1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:b'); } public void testQuestion2(){ System.out.println('1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:a'); } public void testQuestion3(){ System.out.println('1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:a'); }}public class TestPaperB { public void testQuestion1(){ System.out.println('1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:c'); } public void testQuestion2(){ System.out.println('1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:a'); } public void testQuestion3(){ System.out.println('1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:d'); }}public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println('學(xué)生甲抄的試卷:'); TestPaperA studentA= new TestPaperA(); studentA.testQuestion1(); studentA.testQuestion2(); studentA.testQuestion3(); System.out.println('學(xué)生乙抄的試卷:'); TestPaperB studentB= new TestPaperB(); studentB.testQuestion1(); studentB.testQuestion2(); studentB.testQuestion3(); }}
輸出結(jié)果:
學(xué)生甲抄的試卷:1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:b1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:a1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:a學(xué)生乙抄的試卷:1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:c1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:a1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:d
可以看出,學(xué)生甲和學(xué)生乙除了答案不一樣,抄的題目都一樣,抄題目的過程容易出錯,而且如果老師改了題目,那么兩個學(xué)生都需要把題目改掉
怎么優(yōu)化?我們先來一個初步優(yōu)化:學(xué)過繼承的都會想到,把公共部分放到父類中,子類繼承父類后,自然就擁有了公共部分
public class TestPaper { public void testQuestion1(){ System.out.println('1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); } public void testQuestion2(){ System.out.println('1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); } public void testQuestion3(){ System.out.println('1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); }}public class TestPaperA extends TestPaper{ @Override public void testQuestion1(){ super.testQuestion1(); System.out.println('答案:b'); } @Override public void testQuestion2(){ super.testQuestion2(); System.out.println('答案:a'); } @Override public void testQuestion3(){ super.testQuestion3(); System.out.println('答案:a'); }}public class TestPaperB extends TestPaper{ @Override public void testQuestion1(){ super.testQuestion1(); System.out.println('答案:c'); } @Override public void testQuestion2(){ super.testQuestion2(); System.out.println('答案:a'); } @Override public void testQuestion3(){ super.testQuestion3(); System.out.println('答案:d'); }}
測試類同上
我們看這個初步優(yōu)化,發(fā)現(xiàn)還是有重復(fù)的部分,比如super.testQuestion1()和System.out.println('答案”)
我們既然用了繼承,并且肯定這個繼承有意義,就應(yīng)該要成為子類的模板,所有重復(fù)的代碼都應(yīng)該要上升到父類去,而不是讓每個子類都去重復(fù)。
對于“抄題目”這個例子來說,除了學(xué)生的答案會有不同的結(jié)果,其他全部都是一樣的。繼續(xù)優(yōu)化:
public abstract class TestPaper { public void testQuestion1(){ System.out.println('1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:'+answer1()); } public void testQuestion2(){ System.out.println('1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:'+answer2()); } public void testQuestion3(){ System.out.println('1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4'); System.out.println('答案:'+answer3()); } public abstract String answer1(); public abstract String answer2(); public abstract String answer3();}public class TestPaperA extends TestPaper{ @Override public String answer1() { return 'b'; } @Override public String answer2() { return 'a'; } @Override public String answer3() { return 'a'; }}public class TestPaperB extends TestPaper{ @Override public String answer1() { return 'c'; } @Override public String answer2() { return 'a'; } @Override public String answer3() { return 'd'; }}public class Test { public static void main(String[] args) { System.out.println('學(xué)生甲抄的試卷:'); TestPaper studentA= new TestPaperA(); studentA.testQuestion1(); studentA.testQuestion2(); studentA.testQuestion3(); System.out.println('學(xué)生乙抄的試卷:'); TestPaper studentB= new TestPaperB(); studentB.testQuestion1(); studentB.testQuestion2(); studentB.testQuestion3(); }}
輸出結(jié)果:
學(xué)生甲抄的試卷:1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:b1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:a1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:a學(xué)生乙抄的試卷:1+1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:c1*1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:a1/1等于幾? a.1 b.2 c.3 d.4答案:d
結(jié)果和之前一模一樣,但簡潔了很多。此時要有更多的學(xué)生來答卷,只不過是在試卷的木板上填寫選擇題的選項答案,這是每個人的試卷唯一不同(誰說的,名字也不同,但這樣的做法的確是對試卷的最大復(fù)用)
下面介紹模板方法模式:https://www.jb51.net/article/189195.htm
模板方法模式:定義一個操作中的算法的骨架,而將一些步驟延遲到子類中。模板方法使得子類可以不改變一個算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。
AbstractClass是抽象類,其實也就是一抽象模板,定義并實現(xiàn)了一個模板方法。這個模板方法一般是一個具體方法。它給出了一個頂級邏輯的骨架,而邏輯的組成步驟在相應(yīng)的抽象操作中,推遲到子類實現(xiàn)。
public abstract class AbstractClass { //一些抽象行為,放到子類去實現(xiàn) public abstract void primitiveOperation1(); public abstract void primitiveOperation2(); //模板方法,給出了邏輯的骨架,而邏輯的組成是一些相應(yīng)的抽象操作,它們都推遲到子類去實現(xiàn) public void templateMethod(){ primitiveOperation1(); primitiveOperation2(); }}
ConcreteClass實現(xiàn)父類所定義的一個或多個抽象方法。每一個AbstractClass都可以有任意多個ConcreteClass與之對應(yīng),而每一個ConcreteClass都可以給出這些抽象方法(也就是頂級邏輯的組成步驟)的不同實現(xiàn),從而使得頂級邏輯的實現(xiàn)各不相同。
public class ConcreteClassA extends AbstractClass{ @Override public void primitiveOperation1() { //具體類A方法1實現(xiàn),與ConcreteClassB不同的方法實現(xiàn) } @Override public void primitiveOperation2() { //具體類A方法2實現(xiàn),與ConcreteClassB不同的方法實現(xiàn) }}public class ConcreteClassB extends AbstractClass{ @Override public void primitiveOperation1() { //具體類B方法1實現(xiàn),與ConcreteClassA不同的方法實現(xiàn) } @Override public void primitiveOperation2() { //具體類B方法2實現(xiàn),與ConcreteClassA不同的方法實現(xiàn) }}
測試代碼
public class Test { public static void main(String[] args) { AbstractClass c = null; c = new ConcreteClassA(); c.templateMethod(); c = new ConcreteClassB(); c.templateMethod(); }}
模板方法模式是通過把不變行為搬移到超類,去除子類中的重復(fù)代碼來體現(xiàn)它的優(yōu)勢。
模板方法模式就是提供了一個很好的代碼復(fù)用平臺。因為有時候,我們會遇到由一系列步驟構(gòu)成的過程需要執(zhí)行。這個過程從高層次上看是相同的,但有些步驟的實現(xiàn)可能不同。這時候,我們通常就應(yīng)該要考慮用模板方法模式了。
當(dāng)不變的和可變的行為在方法的子類實現(xiàn)中混合在一起的時候,不變的行為就會在子類中重復(fù)出現(xiàn)。我們通過模板方法模式把這些行為搬移到單一的地方,這樣就幫助子類擺脫重復(fù)的不變行為的糾纏
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