在我們實(shí)際開發(fā)中，如果一個(gè)方法極其復(fù)雜時(shí)，如果我們將所有的邏輯寫在一個(gè)方法中，那維護(hù)起來就很困難，要替換某些步驟時(shí)都要重新寫，這樣代碼的擴(kuò)展性就很差，當(dāng)遇到這種情況就要考慮今天的主角——模板方法模式。

一、概念理解

模板方法模式的概念很簡單，在一個(gè)方法中定義一個(gè)算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，模板方法使得子類可以在不改變算法結(jié)構(gòu)的情況下，重新定義算法中的某些步驟。

既然概念叫“骨架”，那想當(dāng)然的就是定義一個(gè)抽象類，這是模板方法模式的第一個(gè)角色——抽象模板角色，要有延遲子類實(shí)現(xiàn)骨架方法，這是模板方法的第二個(gè)角色——具體模板角色。

抽象模板角色：定義了一個(gè)或多個(gè)抽象操作，以便讓子類實(shí)現(xiàn)。這些抽象操作叫做基本操作，它們是一個(gè)頂級邏輯的組成步驟，定義并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模板方法。

具體模板角色：實(shí)現(xiàn)父類所定義的一個(gè)或多個(gè)抽象方法，它們是一個(gè)頂級邏輯的組成步驟。每一個(gè)抽象模板角色都可以有任意多個(gè)具體模板角色與之對應(yīng)。

二、案例實(shí)現(xiàn)

在我們的業(yè)務(wù)開發(fā)中往往都需要很多對象、很多方法，對象間也大都存在依賴關(guān)系，如果我們手動創(chuàng)建、管理對象就是一件極其困難的事。

如果我們使用工廠模式用于創(chuàng)建對象，使用一個(gè)容器用于管理對象，那么再使用起來就變得極其簡單了。

在“這個(gè)過程”中創(chuàng)建對象就是一個(gè)很復(fù)雜的算法，而且創(chuàng)建對象的方式往往也不是單一的，我們要考慮能替換算法，這時(shí)候就可以使用模板方法模式。

假設(shè)創(chuàng)建對象有兩種方式，一種是基于注解，一種是基于xml，我們就將該方法定義為一個(gè)模板方法，基于注解和基于xml讓子類去實(shí)現(xiàn)。

我們用refresh()方法代表這個(gè)復(fù)雜的過程，在這個(gè)過程中應(yīng)該包括：

①開始工作前的預(yù)處理；

②創(chuàng)建管理對象的容器(模板方法，基于注解和基于XML交給子類實(shí)現(xiàn))；

③模板方法(交給子類，方便擴(kuò)展)；

④其他方法（容器刷新后、國際化、應(yīng)用監(jiān)聽、發(fā)布事件，等等等一堆事）。

我們基于模板方法模式我們實(shí)現(xiàn)簡單的demo。

抽象模板角色：

我們在抽象模板角色中實(shí)現(xiàn)部分邏輯，而創(chuàng)建對象的容器obtainFreshBeanFactory()方法交給子類實(shí)現(xiàn)，onRefresh()空方法交給子類實(shí)現(xiàn)便于擴(kuò)展。

/**
 * 抽象模板角色
 * @author tcy
 * @Date 28-09-2022
 */
public abstract class AbstractApplicationContext {

    /**
     * 案例中容器和對象的創(chuàng)建全過程
     */
    public void refresh(){

        this.prepareRefresh();

        this.obtainFreshBeanFactory();

        this.onRefresh();
    }

    protected void prepareRefresh(){
        System.out.println("我用于開始工作前的預(yù)處理...");
    }

    protected void obtainFreshBeanFactory(){
        System.out.println("我用于創(chuàng)建默認(rèn)管理對象的容器...");
    }

    /**
     * 模板方法，子類去實(shí)現(xiàn)[springboot實(shí)現(xiàn)了他，感興趣具體可以研究一下]
     */
    protected void onRefresh() {
    }


    protected void otherMethod(){
        System.out.println("容器刷新后、國際化、應(yīng)用監(jiān)聽、發(fā)布事件，等等等，一堆事");
    }
}

具體模板角色-基于注解創(chuàng)建管理對象的容器

/**
 * 具體模板角色-基于注解
 * @author tcy
 * @Date 28-09-2022
 */
public class ApplicationContextAnnotation extends AbstractApplicationContext {
    @Override
    protected void obtainFreshBeanFactory() {
        System.out.println("這是基于注解的創(chuàng)建對象容器...");
    }
}

具體模板角色-基于xml創(chuàng)建管理對象的容器

/**
 * 具體模板角色-基于xml
 * @author tcy
 * @Date 28-09-2022
 */
public class ApplicationContextXml extends AbstractApplicationContext {
    @Override
    protected void obtainFreshBeanFactory() {
        System.out.println("這是xml的創(chuàng)建對象容器...");
    }
}

客戶端-模擬容器啟動過程：

/**
 * 容器啟動過程
 * @author tcy
 * @Date 28-09-2022
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {

		//基于xml方式
        ApplicationContextXml applicationContextXml = new ApplicationContextXml();
        applicationContextXml.refresh();

		//基于注解方式
        ApplicationContextAnnotation annotation=new ApplicationContextAnnotation();
        annotation.refresh();

    }
}

我用于開始工作前的預(yù)處理...
這是xml的創(chuàng)建對象容器...
容器刷新后、國際化、應(yīng)用監(jiān)聽、發(fā)布事件，等等等，一堆事
我用于開始工作前的預(yù)處理...
這是基于注解的創(chuàng)建對象容器...
容器刷新后、國際化、應(yīng)用監(jiān)聽、發(fā)布事件，等等等，一堆事

對Spring源碼稍微有點(diǎn)了解的同學(xué)大概已經(jīng)知道，我們案例實(shí)現(xiàn)的正是簡易版的Spring的Refresh()方法，Refresh()方法是Spring最核心的方法，Spring良好的擴(kuò)展性正是離不開模板方法模式的運(yùn)用。下圖為Spring核心Refresh()方法的執(zhí)行大流程注釋。

在我們案例中的onRefresh()的空方法，實(shí)際中Springboot就是實(shí)現(xiàn)了這個(gè)空方法，onRefresh()方法調(diào)用了Tomcat的jar包啟動，這也是Springboot不需要手動注入Tomcat的原因。

相信通過這個(gè)案例的理解，大部分同學(xué)不僅能很好的理解模板方法模式，想必對Spring的啟動過程也有了一個(gè)大概的了解。

三、總結(jié)

模板方法應(yīng)用場景太普遍了，在實(shí)際開發(fā)中有多個(gè)子類共有的方法，并且邏輯相同，可以考慮使用模板方法模式。當(dāng)面對重要、復(fù)雜的算法，也可以把核心算法設(shè)計(jì)為模板方法模式，相關(guān)細(xì)節(jié)則由各個(gè)子類實(shí)現(xiàn)。

模板方法優(yōu)點(diǎn)突出：封裝不變部分，擴(kuò)展可變部分；提取公共代碼，便于維護(hù)；行為由父類控制，子類實(shí)現(xiàn)。

模板方法的缺點(diǎn)很明顯，當(dāng)方法實(shí)現(xiàn)過多的時(shí)候，每一個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)都需要一個(gè)子類來實(shí)現(xiàn)，這必然導(dǎo)致類的個(gè)數(shù)增加，使得系統(tǒng)變得更加龐大。

到此這篇關(guān)于Java設(shè)計(jì)模式之模板方法模式的文章就介紹到這了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。