设计模式--行为型：模板方法模式

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模板方法模式：定义一个操作中的算法的框架，而将详细的步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变算法的结构下重新定义算法的步骤。

模板方法模式 Template Pattern

一个算法可以明确分割为几个关键步骤，这几个步骤的顺序是固定的，但是每个步骤的实现会随环境的改变而变化，对于这类问题常用模板方法来解决。

类图结构

0061-TemplateMethod-uml-classdiag.png

结构解析

  • AbstractClass
    抽象类，定义一套算法框架 templateMethod 。
  • ConcreteClass
    实现类，实现抽象方法，在同一个算法框架下，体现每个实现类的差异性。

示例

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// 1. AbstractClass
public abstract class AbstractClass {
    public abstract void privateOperation1();
    public abstract void privateOperation2();
    public abstract void privateOperation3();

    public void templateMethod(){
        System.out.println("AbstractClass: Game Start...");
        privateOperation1();
        privateOperation2();
        privateOperation3();
    }
}

// 2. ConcreteClass
public class ConcreteClassA extends AbstractClass{

    @Override
    public void privateOperation1() {
        System.out.println("ConcreteClassA, WangZheRongYao: log in.");
    }

    @Override
    public void privateOperation2() {
        System.out.println("ConcreteClassA, WangZheRongYao: DaGuaiShengJi.");
    }

    @Override
    public void privateOperation3() {
        System.out.println("ConcreteClassA, WangZheRongYao: log out.");
    }
}

public class ConcreteClassB extends AbstractClass{

    @Override
    public void privateOperation1() {
        System.out.println("ConcreteClassA, DouDiZhu: log in.");
    }

    @Override
    public void privateOperation2() {
        System.out.println("ConcreteClassA, DouDiZhu: QiangDiZhu.");
    }

    @Override
    public void privateOperation3() {
        System.out.println("ConcreteClassA, DouDiZhu: log out.");
    }
}

// 3. Test
public class TestTemplateMethod {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass abstractClass = new ConcreteClassA();
        abstractClass.templateMethod();

        abstractClass = new ConcreteClassB();
        abstractClass.templateMethod();
    }
}

// 4. Result
AbstractClass: Game Start...
ConcreteClassA, WangZheRongYao: log in.
ConcreteClassA, WangZheRongYao: DaGuaiShengJi.
ConcreteClassA, WangZheRongYao: log out.
AbstractClass: Game Start...
ConcreteClassA, DouDiZhu: log in.
ConcreteClassA, DouDiZhu: QiangDiZhu.
ConcreteClassA, DouDiZhu: log out.

总结

模板方法模式是把不变行为搬移到父类，去除子类的重复代码，帮助子类摆脱重复不变行为的纠缠。常见使用场景：

  • 子类有共有方法，并且逻辑基本相同
  • 用于代码重构，将公共方法抽取到父类中

在 Android 中，Activity/Fragmengt 等的生命周期是标准的模板方法，以及 AsyncTask 的执行步骤 onPreExecute --> doInBackgroud --> onPostExecute 等这些都是模板方法的体现。

参考文档

  • 大话设计模式
  • Android 源码设计模式解析与实战
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