Java设计模式--模板方法
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本文转载自：http://blog.csdn.net/guolin_blog/article/details/8744002
本文主讲了： 设计模式中的模板方法
(一般讲设计模式都是用Java讲，因为Java的语言语法并不复杂，可以把很大的精力放在设计思想上；当然我也看到有人用C++讲算法，那时我内心是崩溃的，因为C++ 语法本身就很复杂，要在抽出精力专注于设计思想上，我不说了呵呵)
总结就是： 父类中定义算法骨架，但是算法中的步骤，特别是核心步骤，延迟到子类实现，父类只写一个空方法。（灵活）
今天你还是像往常一样来上班，一如既往地开始了你的编程工作。
项目经理告诉你，今天想在服务器端增加一个新功能，希望写一个方法，能对Book对象进行处理，将Book对象的所有字段以XML格式进行包装，这样以后可以方便与客户端进行交互。并且在包装开始前和结束后要打印日志，这样方便调试和问题定位。
没问题！你觉得这个功能简直是小菜一碟，非常自信地开始写起代码。
Book对象代码如下：
public class Book {
private String bookName;
private int pages;
private double price;
private String author;
private String isbn;
public String getBookName() {
return bookName;
}
public void setBookName(String bookName) {
this.bookName = bookName;
}
public int getPages() {
return pages;
}
public void setPages(int pages) {
this.pages = pages;
}
public double getPrice() {
return price;
}
public void setPrice(double price) {
this.price = price;
}
public String getAuthor() {
return author;
}
public void setAuthor(String author) {
this.author = author;
}
public String getIsbn() {
return isbn;
}
public void setIsbn(String isbn) {
this.isbn = isbn;
}
}
然后写一个类专门用于将Book对象包装成XML格式：
public class Formatter {
public String formatBook(Book book) {
System.out.println("format begins");
String result = "";
result += "<book_name>" + book.getBookName() + "</book_name>\n";
result += "<pages>" + book.getPages() + "</pages>\n";
result += "<price>" + book.getPrice() + "</price>\n";
result += "<author>" + book.getAuthor() + "</author>\n";
result += "<isbn>" + book.getIsbn() + "</isbn>\n";
System.out.println("format finished");
return result;
}
}
调用代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Book book = new Book();
book.setBookName("Thinking in Java");
book.setPages(880);
book.setPrice(68);
book.setAuthor("Bruce Eckel");
book.setIsbn("9787111213826");
Formatter formatter = new Formatter();
String result = formatter.formatBook(book);
System.out.println(result);
}
}
你写好了之后，迫不及待地开始运行，运行结果也完全符合你的期望。
项目经理看完后，对你非常满意，小伙效率很高的嘛！你也非常的得意。
不过两天之后，项目经理又找到了你，他说之前没有考虑到需要交互的客户端还包括手机设备，而手机设备都比较吃流量，用XML格式来传输太耗流量了，想最好能改成使用JSON格式传输。但是之前的XML格式也要保留，最好可以由客户端指定使用哪种格式。
你有些不开心，心里低估着，为什么一开始不考虑周全呢，现在又要改遗留代码。但对方毕竟是领导，你还是要服从命令的，于是你开始修改Formatter类：
public class Formatter {
public static final int XML = 0;
public static final int JSON = 1;
public String formatBook(Book book, int format) {
System.out.println("format begins");
String result = "";
if (format == XML) {
result += "<book_name>" + book.getBookName() + "</book_name>\n";
result += "<pages>" + book.getPages() + "</pages>\n";
result += "<price>" + book.getPrice() + "</price>\n";
result += "<author>" + book.getAuthor() + "</author>\n";
result += "<isbn>" + book.getIsbn() + "</isbn>\n";
} else if (format == JSON) {
result += "{\n";
result += "\"book_name\" : \"" + book.getBookName() + "\",\n";
result += "\"pages\" : \"" + book.getPages() + "\",\n";
result += "\"price\" : \"" + book.getPrice() + "\",\n";
result += "\"author\" : \"" + book.getAuthor() + "\",\n";
result += "\"isbn\" : \"" + book.getIsbn() + "\",\n";
result += "}";
}
System.out.println("format finished");
return result;
}
}
调用代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Book book = new Book();
book.setBookName("Thinking in Java");
book.setPages(880);
book.setPrice(68);
book.setAuthor("Bruce Eckel");
book.setIsbn("9787111213826");
Formatter formatter = new Formatter();
String result = formatter.formatBook(book, Formatter.XML);
System.out.println(result);
result = formatter.formatBook(book, Formatter.JSON);
System.out.println(result);
}
}
项目经理看到运行结果后开心地说：“太好了，这正是我想要的！”
可是你这次却没有那么开心，你觉得代码已经有些混乱了，XML格式的逻辑和JSON格式的逻辑混淆在一起，非常不利于阅读，而且如果以后还需要扩展功能也会非常困难。好在传输格式一般也就XML和JSON了，应该不会再有什么扩展了，你这样安慰自己道。
但幻想总会被现实打破，“我最近听说有个YAML格式挺好玩的.......” 项目经理说道。这个时候你已经有想打人的冲动了！！！
很多时候就是这样，在公司里写的代码乱七八糟，质量极差，很大一部分原因就是因为需求变来变去。我们不断在原有代码基础上补充各种后续加入的情况，在一行行新增的if语句下面，我们的代码变得不堪入目。当然，我们作为程序员，对于需求这种东西没有太多的话语权，在这方面我们无能为力。但是我们可以尽量地把程序的架构设计好，让我们写出的代码更具有扩展性，这样就可以应对各种需求变更了。
下面你将要使用23种设计模式中的模板方法来改进以上程序。
首先将Formatter中的代码进行修改，如下所示：
public abstract class Formatter {
public String formatBook(Book book, int format) {
beforeFormat();
String result = formating(book);
afterFormat();
return result;
}
protected void beforeFormat() {
System.out.println("format begins");
}
protected abstract String formating(Book book);
protected void afterFormat() {
System.out.println("format finished");
}
}
你会发现format_book方法只有四步，第一步调用before_format，去打印格式转换前的日志。第二步调用formating，这个方法是个抽象方法，用于处理具体的转换逻辑，因此每一个继承自Formatter的子类都需要重写此方法，来实现各自的转换逻辑。第三步调用after_format，去打印格式转换后的日志。第四步返回result。由于类中存在了抽象方法，我们也就需要把Formatter声明成抽象类。
然后要定义专门的子类来处理每种传输格式的具体逻辑，这样不同传输格式的逻辑可以从一个方法里分离开，明显便于阅读和理解。
定义类XMLFormatter继承自Formatter，里面加入处理XML格式的具体逻辑：
public class XMLFormatter extends Formatter {
@Override
protected String formating(Book book) {
String result = "";
result += "<book_name>" + book.getBookName() + "</book_name>\n";
result += "<pages>" + book.getPages() + "</pages>\n";
result += "<price>" + book.getPrice() + "</price>\n";
result += "<author>" + book.getAuthor() + "</author>\n";
result += "<isbn>" + book.getIsbn() + "</isbn>\n";
return result;
}
}
定义类JSONFormatter继承自Formatter，里面加入处理JSON格式的具体逻辑：
public class JSONFormatter extends Formatter {
@Override
protected String formating(Book book) {
String result = "";
result += "{\n";
result += "\"book_name\" : \"" + book.getBookName() + "\",\n";
result += "\"pages\" : \"" + book.getPages() + "\",\n";
result += "\"price\" : \"" + book.getPrice() + "\",\n";
result += "\"author\" : \"" + book.getAuthor() + "\",\n";
result += "\"isbn\" : \"" + book.getIsbn() + "\",\n";
result += "}";
return result;
}
}
最后调用代码如下：
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Book book = new Book();
book.setBookName("Thinking in Java");
book.setPages(880);
book.setPrice(68);
book.setAuthor("Bruce Eckel");
book.setIsbn("9787111213826");
XMLFormatter xmlFormatter = new XMLFormatter();
String result = xmlFormatter.formatBook(book);
System.out.println(result);
JSONFormatter jsonFormatter = new JSONFormatter();
result = jsonFormatter.formatBook(book);
System.out.println(result);
}
}
运行之后，你会发现运行结果和修改前代码的运行结果完全相同。但是使用模板方法之后，代码的可读性有了很大的提高，因为处理格式转换的代码都放到了各自的类当中，而不是全部塞进一个方法中。并且在扩展性上也有了很大的提升，比如你开始感兴趣项目经理说的YAML格式了。
定义类YAMLFormatter继承自Formatter，里面加入处理YAML格式的具体逻辑：
public class YAMLFormatter extends Formatter {
@Override
protected String formating(Book book) {
String result = "";
result += "book_name: " + book.getBookName() + "\n";
result += "pages: " + book.getPages() + "\n";
result += "price: " + book.getPrice() + "\n";
result += "author: " + book.getAuthor() + "\n";
result += "isbn: " + book.getIsbn() + "\n";
return result;
}
}
调用代码只需要加入：
YAMLFormatter yamlFormatter = new YAMLFormatter(); String result = yamlFormatter.formatBook(book); System.out.println(result);
好了，令人头疼的YAML格式就这样被支持了，只需要在调用的时候决定是实例化XMLFormatter，JSONFormatter还是YAMLFormatter，就可以按照相应的规格进行格式转换了。而且整体的代码很有条理，看起来也很舒心。这个时候，你会轻松地向项目经理调侃一句，还有需要支持的格式吗？
我补充：
面向对象的基本特征之一：继承。
然后活用一下，就出了个模板方法。