一个最简单的设计模式-模板方法

《Head First设计模式》已经读了不止一遍，可是始终没有进行系统的进行总结。因此近期开始总结设计模式相关的知识，从模板方法模式开始，由于是一个我认为是最简单的设计模式。（推荐视频资源23个设计模式）

提出&解决问题

提出问题

实现制做咖啡功能。且制做咖啡须要四个步骤 ：

1. 烧水
2. 冲泡咖啡
3. 倒入杯中
4. 加糖

代码实现

/**
 * 一杯加糖咖啡
 *
 * @author Jann Lee
 * @date 2019-07-14 18:37
 */
public class Coffee {

    /**
     * 制做一杯加糖咖啡
     */
    public void prepareRecipe() {
        boilWater();
        steepTeaBag();
        portInCup();
        addLemon();
    }

    /**
     * step1: 烧水
     */
    private void boilWater() {
        System.out.println("烧水...");
    }

    /**
     * step2：冲泡咖啡
     */
    private void steepTeaBag() {
        System.out.println("冲泡咖啡...");
    }

    /**
     * step3: 倒入杯中
     */
    private void portInCup() {
        System.out.println("倒入杯中...");
    }

    /**
     * step4: 加糖
     */
    private void addLemon() {
        System.out.println("加糖...");
    }

再次提出问题此时此刻我须要一杯柠檬茶呢？【烧水，冲泡茶包，倒入杯中，加柠檬】

这个问题固然很简单，咱们只须要如法炮制便可。

public class Tea {

    /**
     * 制做一杯柠檬茶
     */
    public void prepareRecipe(){
        boilWater();
        brewCoffeeGrinds();
        portInCup();
        addSugarAndMilk();
    }

    /**
     * step1: 烧水
     */
    private void boilWater() {
        System.out.println("烧水...");
    }

    /**
     * step2：冲泡咖啡
     */
    private void brewCoffeeGrinds() {
        System.out.println("冲泡茶包...");
    }

    /**
     * step3: 倒入杯中
     */
    private void portInCup() {
        System.out.println("倒入杯中...");
    }

    /**
     * step4: 加柠檬
     */
    private void addSugarAndMilk() {
        System.out.println("加入柠檬片...");
    }
}

思考

​ 若是此时咱们又须要一杯不加柠檬的茶，加奶的咖啡...，固然咱们能够按照上面方式从新依次实现便可。可是若是你是一个有经验的程序员，或者你学习过设计模式。你可能会发现以上功能实现的步骤/流程固定，当需求发生变化时，只有小部分步骤有所改变。

优化代码

根据面向对象程序的特色，既抽象，封装，继承，多态。咱们能够对代码进行抽象，将公共代码提取到基类。咱们将咖啡和茶抽象成咖啡因饮料，将其中相同的两步，烧水和倒入杯中再父类中实现，将冲泡和添加调料延迟到子类。

1. 定义一个基类

public abstract class CafeineBeverage {
    /**
     * 制做一杯咖啡因饮料
     */
    public void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        portInCup();
        addCondiments();
    }

    /**
     * step1: 烧水
     */
    private void boilWater() {
        System.out.println("烧水...");
    }

    /**
     * step2：冲泡
     */
    protected abstract void brew();

    /**
     * step3: 入杯中
     */
    private void portInCup() {
        System.out.println("倒入杯中...");
    }

    /**
     * step4: 加调料
     */
    protected abstract void addCondiments();
}

// 一杯加糖咖啡
public class CoffeeBeverage extends CafeineBeverage{

    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("冲泡咖啡...");
    }

    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("加糖...");
    }
}

// 一杯柠檬茶
public class TeaBeverage extends CafeineBeverage {
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("冲泡茶包...");
    }

    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("加柠檬...");
    }
}

模板方法模式

若是按以上方式对代码进行了优化，其实就实现了模板方法模式。一下是模板方法模式相关概念。

动机

• 在软件构建过程当中，对于某一项任务，它经常有稳定的总体操做结构，可是各个子步骤却有不少改变的需求，或者因为固有的缘由（好比框架与应用之间的关系）而没法和任务的总体结构同时实现
• 如何在肯定稳定的操做结构的前提下，来灵活应对各个子步骤的变化或者晚期实现需求？

定义

定义一个操做中算法的骨架（稳定），而将一些步骤延迟（变化）到子类。Template Method使得子类能够不改变（复用）一个算法的结构，便可从新定义（override）该算法的特定步骤。

要点总结

• Template Method是一种很是基础性的设计模式，在面向对象系统中，有着大量的应用。他用最简洁的机制(抽象类的多态，为不少应用框架提供了灵活的扩展点，是代码复用方面最基本实现结构)
• 除了能够灵活应对子步骤的变化外，“不要调用我，让我来调用你”的反向控制结构是Template Method的典型应用
• 在具体实现方面，被Template Method调用得虚方法能够有实现，也能够没有实现(抽象方法)，但通常推荐设置为protected方法

类图：

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