軟件體系結構--模板方法模式

概念

模板方法模式在一個方法中定義一個算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中。模板方法使得子類可以在不改變算法結構的情況下，重新定義算法中的某些步驟。

模板方法模式類圖：

例子

大家可能還記得2000年趙本山跟宋丹丹小品的笑話吧，“把大象裝冰箱總共分三步，把冰箱門打開、把大象裝進去、把冰箱門關上”。那麼這個過程用代碼描述如下：

public class PutElephantInsideFridge{
    public void openDoor(){
        Sysrtem.out.println("打開冰箱門");
    }
    
    public void putElephant(){
        Sysrtem.out.println("把大象裝進冰箱");
    }
    
    public void closeDoor(){
        Sysrtem.out.println("關閉冰箱門");
    }
    
    public void put(){
        this.openDoor();
        this.putElephant();
        this.closeDoor();   
    }
}

但是如果我想把獅子裝進冰箱，代碼該怎麼描述呢？顯然，除了第二步，其他都一樣。那麼面對第一、第二步冗餘的代碼可以將其抽象到父類中，第二步過程由子類去實現。put方法用final關鍵字修飾，避免子類破壞了算法流程。

public abstract class PutSomethingInsideFridge{
    public void openDoor(){
        Sysrtem.out.println("打開冰箱門");
    }
    
    public abstract void putSomething();
    
    public void closeDoor(){
        Sysrtem.out.println("關閉冰箱門");
    }
    
    public void put(){
        this.openDoor();
        this.putElephant();
        this.closeDoor();   
    }
}

public class PutElephant extends PutSomethingInsideFridge{
    @Override
    public void putSomething(){
        System.out.println("將大象裝進冰箱");
    }
}

這就是一個簡單的模板方法模式，這樣改寫之後，以後再想把獅子、河馬放進冰箱也只需要多寫幾個類而不必重複整個算法流程。

鉤子函數

有用過React、Vue或者小程序開發經驗的小夥伴應該對coponentDidMount、onLoad等等生命週期函數不陌生，這些函數就是所謂的鉤子函數。而鉤子函數就是通過模板方法模式實現的。

還是以上面的例子爲例，假如我想在打開冰箱門之前再做點別的事，那麼就可以這樣做：

public abstract class PutSomethingInsideFridge{
    public void openDoor(){
        Sysrtem.out.println("打開冰箱門");
    }
    
    public abstract void putSomething();
    
    public void closeDoor(){
        Sysrtem.out.println("關閉冰箱門");
    }
    
    public void beforeOpenDoor(){
            
    }
    
    public void put(){
        this.beforeOpenDoor();
        this.openDoor();
        this.putElephant();
        this.closeDoor();   
    }
}

public class PutElephant extends PutSomethingInsideFridge{
    @Override
    public void putSomething(){
        System.out.println("將大象裝進冰箱");
    }
    
    @Override
    public void beforeOpenDoor(){
        System.out.println("打開冰箱門之前");
    }
}

總結

模板方法模式就是將子類中不變的部分抽象到父類，可變的部分由子類去實現。

優點

模板方法模式是將子類中不變的部分抽象到父類，可變的部分由子類去實現。

缺點

每新增一個不同的實現都需要增加一個子類，可能導致類數量變多，增加系統複雜性