模板方法模式-封裝一套算法流程

時間 2021-01-06

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今天來介紹模板方法模式（Template Method Design Pattern）。java

1，製做飲料的過程

假如咱們要製做兩種飲料：蘋果飲料和橙子飲料。這兩種飲料的製做流程以下：git

蘋果飲料製做流程：
- 把蘋果榨成蘋果汁
- 將蘋果汁倒入杯中
- 向杯中倒入水
- 根據客戶喜愛是否放入白糖
  - 喜歡則放入白糖，不然不放白糖
橙子飲料製做流程：
- 把橙子榨成橙汁
- 將橙汁倒入杯中
- 向杯中倒入水
- 根據客戶喜愛是否放入白糖
  - 喜歡則放入白糖，不然不放白糖

2，模擬製做飲料

若是要模擬飲料的製做過程，按照最直接的想法，咱們建立兩個類 AppleBeverage 和 OrangeBeverage 分別用於製做蘋果飲料和橙子飲料。github

首先根據蘋果飲料的製做流程編寫 AppleBeverage 類：算法

class AppleBeverage {
    private boolean isSweet;

    public AppleBeverage(boolean isSweet) {
        this.isSweet = isSweet;
    }

    // 把蘋果榨成蘋果汁
    public void squeezeAppleJuice() {
        System.out.println("squeeze apple juice");
    }

    // 將蘋果汁倒入杯中
    public void appleJuiceToCup() {
        System.out.println("pour the apple juice into the cup");
    }

    // 向杯中倒入水
    public void waterToCup() {
        System.out.println("pour water into the cup");
    }

    // 向杯中倒入白糖
    public void sugarToCup() {
        System.out.println("pour sugar into the cup");
    }

    // 製做蘋果飲料
    public void makeAppleBeverage() {
        squeezeAppleJuice();
        appleJuiceToCup();
        waterToCup();

        if (isSweet) {
            sugarToCup();
        }
    }
}

再根據橙子飲料的製做流程編寫 OrangeBeverage 類：shell

class OrangeBeverage {
    private boolean isSweet;

    public OrangeBeverage(boolean isSweet) {
        this.isSweet = isSweet;
    }

    // 把橙子榨成橙汁
    public void squeezeOrangeJuice() {
        System.out.println("squeeze orange juice");
    }

    // 將橙汁倒入杯中
    public void orangeJuiceToCup() {
        System.out.println("pour the orange juice into the cup");
    }

    // 向杯中倒入水
    public void waterToCup() {
        System.out.println("pour water into the cup");
    }

    // 向杯中倒入白糖
    public void sugarToCup() {
        System.out.println("pour sugar into the cup");
    }

    // 製做橙子飲料
    public void makeOrangeBeverage() {
        squeezeOrangeJuice();
        orangeJuiceToCup();
        waterToCup();

        if (isSweet) {
            sugarToCup();
        }
    }
}

3，分析代碼

能夠看到上面兩個類的代碼很是簡單，爲了更加詳細的分析，我畫出了這兩個類的類圖：app

我將這兩個類中的方法相同的部分用藍色標了出來，能夠看到，這兩個類中的 waterToCup 和 sugarToCup 方法如出一轍，其它三個方法也是很是的類似。框架

這樣的代碼顯然是沒有複用已有的代碼。ui

4，改進代碼

那麼，天然而然，咱們能夠將兩個類中相同的部分，抽象出來放入一個父類中，而後不一樣的部分讓子類去實現。this

所以，咱們能夠編寫出父類，以下：

abstract class Beverage {
    protected boolean isSweet;

    // 榨果汁
    public abstract void squeezeJuice();
    
    // 將果汁倒入杯中
    public abstract void juiceToCup();
    
    // 向杯中倒入水
    public void waterToCup() {
        System.out.println("pour water into the cup");
    }

    // 向杯中倒入白糖
    public void sugarToCup() {
        System.out.println("pour sugar into the cup");
    }

    // 製做蘋果飲料
    public final void makeBeverage() {
        squeezeJuice();
        juiceToCup();
        waterToCup();
        
        // 根據喜愛是否加白糖
        if (isSweet) {
            sugarToCup();
        }
    }
}

咱們將全部相同的代碼都抽取到了 Beverage 類中，相同的部分有：

isSweet 變量
waterToCup 方法
sugarToCup 方法
makeBeverage 方法

其中 makeBeverage 方法使用了 final 關鍵字來修飾，表示咱們不但願子類去修改它。

不一樣的部分有：

squeezeJuice 方法
juiceToCup 方法

這兩個方法都是抽象方法，表示咱們但願子類根據本身的需求去實現。最終在子類中調用 makeBeverage 方法時，makeBeverage 會依據多態性來調用正確的 squeezeJuice 和 juiceToCup 方法。

下面編寫 AppleBeverage 類：

class AppleBeverage extends Beverage {
    public AppleBeverage(boolean isSweet) {
        this.isSweet = isSweet;
    }

    public void squeezeJuice() {
        System.out.println("squeeze apple juice");
    }

    public void juiceToCup() {
        System.out.println("pour the apple juice into the cup");
    }
}

AppleBeverage 繼承了 Beverage，而且實現了 squeezeJuice 和 juiceToCup 方法。

再編寫 OrangeBeverage 類：

class OrangeBeverage extends Beverage {
    public OrangeBeverage(boolean isSweet) {
        this.isSweet = isSweet;
    }

    public void squeezeJuice() {
        System.out.println("squeeze orange juice");
    }

    public void juiceToCup() {
        System.out.println("pour the orange juice into the cup");
    }
}

OrangeBeverage 繼承了 Beverage，而且實現了 squeezeJuice 和 juiceToCup 方法。

通過改進後的代碼類圖以下：

能夠看到通過改進的代碼，重複的代碼都抽取到了父類中，能複用的代碼都進行了複用，子類只需根據本身的須要實現父類的抽象方法就行。

我將全部代碼放在了這裏，供你們參考。