模板方法模式

模板方法模式定義了一個操作中的算法骨架，并將一些步驟延遲到子類中實現。模板方法模式基于繼承機制。模板方法模式在類層次上運作，因此它是靜態的。

?模板方法（Template Method）模式屬于行為型模式的一種。

模板方法模式定義了一個操作中的算法骨架，并將一些步驟延遲到子類中實現。

模板方法模式的核心思想是：父類定義骨架，子類實現某些細節。

模板方法模式允許子類在不改變算法結構的情況下，重新定義算法中的某些特定步驟。

Java標準庫有很多模板方法模式的應用。比如集合類中的AbstractList、AbstractQueuedSynchronizer等類。

模板方法模式基于繼承機制。模板方法模式在類層次上運作，因此它是靜態的。

模板方法模式適用于那些具有相同算法結構，但步驟實現不同的場景，比如數據處理、文件解析等。

模板方法模式通常有以下組成部分：

抽象類（Abstract Class）：包含了一個模板方法，這個方法定義了一個固定的算法步驟。在模板方法中，某些步驟是固定的，而一些具體的步驟會留給子類去實現。
具體類（Concrete Class）：繼承自抽象類，并實現其中定義的抽象方法，完成特定步驟的執行。

我們簡單模擬一個處理文檔的系統，如處理 Word 文檔和 PDF 文檔有所不同。

1、抽象類

abstract class DocumentProcessor {
    
    // 模板方法
    public final void processDocument() {
        readDocument();
        processContent();
        saveDocument();
    }
    
    // 固定的步驟
    private void readDocument() {
        System.out.println("Reading document...");
    }

    private void saveDocument() {
        System.out.println("Saving document...");
    }
    
    // 需要子類具體實現的步驟
    protected abstract void processContent();
}

2、具體類

class WordDocumentProcessor extends DocumentProcessor {
    @Override
    protected void processContent() {
        System.out.println("Processing Word document content...");
    }
}

class PDFDocumentProcessor extends DocumentProcessor {
    @Override
    protected void processContent() {
        System.out.println("Processing PDF document content...");
    }
}

3、客戶端

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        DocumentProcessor wordProcessor = new WordDocumentProcessor();
        wordProcessor.processDocument();
        
        System.out.println("---------------");
        
        DocumentProcessor pdfProcessor = new PDFDocumentProcessor();
        pdfProcessor.processDocument();
    }
}

模板方法模式的優缺點。

優點：

代碼復用：模板方法模式通過在父類中定義公共部分，子類只需要實現不同的部分，避免了代碼重復。
易于擴展：新增不同的文檔處理方式，只需要創建新的子類并實現特定的處理步驟，不需要修改現有的代碼。
算法框架不變：父類定義的算法框架保持不變，子類只負責實現特定的步驟。

缺點：

類的數量增加：每個特定的實現步驟都需要一個子類，這可能導致類的數量增多。
子類過度依賴父類：模板方法模式會導致子類過度依賴父類的模板方法，子類的靈活性可能受到限制。

工廠方法模式是模板方法模式的一種特殊形式。同時，工廠方法可以作為一個大型模板方法中的一個步驟。

一步登天終是癡心妄想，厚積薄發才是人間真理。-- 煙沙九洲?

posted @ 2025-03-13 22:39 煙沙九洲閱讀(45) 評論(0) 收藏舉報

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