23种设计模式之模板模式

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一.什么是模板模式

‌‌模板模式是一种行为型设计模式，它定义了一个算法的骨架，而将一些步骤留给子类实现。‌这种模式允许子类在不改变算法结构的基础上，重新定义算法的某些步骤。模板模式属于行为型设计模式，主要用于处理那些需要完成一个过程，该过程包含一系列基本相同的步骤，但某些步骤可能有不同的实现的情况。

模板模式的主要特点包括：

• 定义一个算法的骨架，将一些步骤留给子类实现。
• 允许子类在不改变算法结构的基础上，重新定义某些步骤。
• 适用于处理包含一系列基本相同步骤的过程，但某些步骤可能有不同的实现。

模板模式的主要角色包括：

• 抽象类（AbstractClass）：负责实现模板方法，并声明在模板方法中所使用的抽象方法。
• 具体类（ConcreteClass）：实现抽象类中的抽象方法。
• 客户端（Client）：使用具体类继承的模板方法。

二.类模式结构

实例：

定义一个抽象类AbstractDisplay其中包含模板方法display,两个实现模板的具体类，CharDisplay和StringDisplay。实现字符打印和字符串打印两种不同的打印样式。

AbstractDisplay.java

package 二十三种设计模式之模板模式; public abstract class AbstractDisplay { public abstract void open(); public abstract void print(); public abstract void close(); public final void display() { open(); for(int i=0;i<5;i++) { print(); } close(); } } 

charDisplay.java

package 二十三种设计模式之模板模式; public class CharDisplay extends AbstractDisplay{ private char ch; CharDisplay(char c){ ch=c; } public void open() { System.out.print("<<"); } public void print() { System.out.print(ch); } public void close() { System.out.print(">>"); } } 

StringDisplay.java

package 二十三种设计模式之模板模式; public class StringDisplay extends AbstractDisplay{ private String s; private int width; StringDisplay(String s){ this.s=s; this.width=s.getBytes().length; } public void open() { printLine(); } public void print() { System.out.println("|"+s+"|"); } public void close() { printLine(); } public void printLine() { System.out.print("+"); for(int i=0;i<width;i++){ System.out.print("-"); } System.out.println("+"); } } 

Test.java

package 二十三种设计模式之模板模式; public class Test { public static void main(String []args) { AbstractDisplay d1=new CharDisplay('H'); AbstractDisplay d2=new StringDisplay("Hello,world!"); d1.display(); System.out.println(); d2.display(); } } 

输出结果：

三.模板模式的好处与注意点

好处：

注意点：

四.习题

习题3-1参考答案：

inputStream类中的方法如下

InputStream的子类如下，可以看出都继承了父类的read方法，但这些子类的不同之处在于读的方式不同。所以read需要子类去自己实现。

习题3-2参考答案：

我们都知道final修饰变量时，该变量就变成了常量，不能改变其值大小。当final修饰方法时表示该方法不能被重写。我们定义一个算法骨架，后面继承它的子类只是实现具体涉及到的方法，而不是更改股架，所以防止重写骨架，采用final修饰。

习题3-3参考答案：

将这些方法设置为protected方法。

private修饰，类内可以用。protected修饰，包内可用。public修饰，到处可用。

习题3-4参考答案：

1.接口中的方法是没有方法体的，都是抽象方法，与c++中的纯虚函数类似。

2.而AbstractClass中的模板方法是需要写算法骨架的，一定不能没有方法体。

3.抽象类中一定有抽象方法，但也可以存在非抽象方法。