模板方法设计模式(TemplateMethod)

ゞ浴缸里的玫瑰 2023-09-25 23:52 25阅读 0赞

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#### 文章目录 ####

*   *  抽象类
     *  语法
     *  使用说明
     *  注意事项
     *  模板方法设计模式
     *   *  代码示例
         *  应用

### 抽象类 ###

随着继承层次中一个个新子类的定义，类变得越来越具体，而父类则更一般，更通用。类的设计应该保证父类和子类能够共享特征。有时将一个父类设计得非常抽象，以至于它没有具体的实例，这样的类叫做抽象类。

### 语法 ###

**抽象类：** 被abstract修饰的类。  
**抽象方法：** 被abstract修饰没有方法体的方法。

抽象类的语法格式:

[权限修饰符] abstract class 类名{
        
    }
    
    [权限修饰符] abstract class 类名 extends 父类{
            
    }
    
    //抽象方法的语法格式
    [其他修饰符] abstract 返回值类型 方法名([形参列表]);
    //注意：抽象方法没有方法体

### 使用说明 ###

*  抽象类**不能创建对象**，如果创建，编译无法通过而报错。只能创建其非抽象子类的对象。  
    理解：假设创建了抽象类的对象，调用抽象的方法，而抽象方法没有具体的方法体，没有意义。
 *  抽象类是用来被继承的，抽象类的子类必须重写父类的抽象方法，并提供方法体。若没有重写全部的抽象方法，仍为抽象类。
 *  抽象类中，也有构造方法，是供子类创建对象时，初始化父类成员变量使用的。  
    理解：子类的构造方法中，有默认的super()或手动的super(实参列表)，需要访问父类构造方法。
 *  抽象类中，不一定包含抽象方法，但是有抽象方法的类必定是抽象类。  
    理解：未包含抽象方法的抽象类，目的就是不想让调用者创建该类对象，通常用于某些特殊的类结构设计。
 *  抽象类的子类，必须重写抽象父类中**所有**的抽象方法，否则，编译无法通过而报错。除非该子类也是抽象类。  
    理解：假设不重写所有抽象方法，则类中可能包含抽象方法。那么创建对象后，调用抽象的方法，没有意义。

### 注意事项 ###

*  不能用abstract修饰变量、代码块、构造器；
 *  不能用abstract修饰私有方法、静态方法、final的方法、final的类。

### 模板方法设计模式 ###

抽象类体现的就是一种模板模式的设计，抽象类作为多个子类的通用模板，子类在抽象类的基础上进行扩展、改造，但子类总体上会保留抽象类的行为方式。

**解决的问题：**

*  当功能内部一部分实现是确定的，另一部分实现是不确定的。这时可以把不确定的部分暴露出去，让子类去实现。
 *  例如：在软件开发中实现一个算法时，整体步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。但是某些部分易变，易变部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。

#### 代码示例 ####

示例1：

//模板方法
    public abstract class Template {
        
        public final void getTime(){
        
            long start = System.currentTimeMillis();
            this.code();
            long end = System.currentTimeMillis();
            System.out.println("耗时：" + (end - start));
        }
    
        public abstract void code();
    }
    //具体实现
    public class SubTemplate extends Template {
        
        //求2-100000之间的质数
        @Override
        public void code() {
        
            int count = 0;
            label:
            for (int i = 2; i <= 100000; i++) {
        
                for (int j = 2; j <= Math.sqrt(i); j++) {
        
                    if (i % j == 0) {
        
                        //结束【当前】最外层循环
                        continue label;
                    }
                }
                count++;
            }
            System.out.println("质数有：" + count);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) {
        
        Template subTemplate = new SubTemplate();
        subTemplate.getTime();
    }

示例2：

//模板方法
    abstract class BankTemplateMethod {
        
        // 具体方法
        public void takeNumber() {
        
            System.out.println("取号排队");
        }
    
        public abstract void transact(); // 办理具体的业务 //钩子方法
    
        public void evaluate() {
        
            System.out.println("反馈评分");
        }
    
        // 模板方法，把基本操作组合到一起，子类一般不能重写
        public final void process() {
        
            this.takeNumber();
    
            this.transact();// 像个钩子，具体执行时，挂哪个子类，就执行哪个子类的实现代码
    
            this.evaluate();
        }
    }
    
    class DrawMoney extends BankTemplateMethod {
        
        public void transact() {
        
            System.out.println("我要取款！！！");
        }
    }
    
    class ManageMoney extends BankTemplateMethod {
        
        public void transact() {
        
            System.out.println("我要理财！我这里有2000万美元!!");
        }
    }
    
    //抽象类的应用：模板方法的设计模式
    public class TemplateMethodTest {
        
        public static void main(String[] args) {
        
            BankTemplateMethod btm = new DrawMoney();
            btm.process();
    
            BankTemplateMethod btm2 = new ManageMoney();
            btm2.process();
        }
    }

#### 应用 ####

模板方法设计模式是编程中经常用得到的模式。各个框架、类库中都有他的影子，

常见的有：

*  数据库访问的封装
 *  Junit单元测试
 *  JavaWeb的Servlet中关于doGet/doPost方法调用
 *  Hibernate中模板程序
 *  Spring中JDBCTemlate、HibernateTemplate等

[c458b9a50e5f4087a66bb57e8928c207.gif_pic_center]: https://img-blog.csdnimg.cn/c458b9a50e5f4087a66bb57e8928c207.gif#pic_center