Java中的模板方法设计模式

模板方法模式是一种行为设计模式，它为算法提供了基础方法，称为模板方法，该方法将其某些步骤推迟到子类中，因此算法结构相同，但某些步骤可以由子类根据上下文重新定义。

模板是指预设格式，例如HTML模板，具有固定的预设格式。类似于模板方法模式，我们有一个称为模板方法的预设结构方法，该方法由步骤组成。此步骤可以是抽象方法，将由其子类实现。

简而言之，可以说，在模板方法模式中，存在定义步骤集的模板方法，并且可以将步骤的实现推迟到子类中。因此，模板方法定义了算法，但可以在子类中定义确切的步骤。

何时使用：

当您具有算法的预设格式或步骤但步骤的实现可能会有所不同。
如果要避免代码重复，请在基类中实现通用代码，并在子类中实现变体。

结构体：

因此，在上图中，您可以看到我们定义了三个步骤，即工序1，工序2和工序3的模板方法。其中操作1和工序2是抽象步骤，因此它们由ConcreteClass实现。我们在此处实现了工序3。在两种情况下，基类中的操作首先是所有人通用的，其次是该方法的默认实现。 UML图现在将更加清晰。

组件：

抽象类

它定义了定义算法结构的模板方法。
它还定义了抽象操作，这些抽象操作将由子类实现以定义算法步骤。

具体类

它实现超类的抽象操作以执行算法的子类特定步骤，并且在不需要默认行为的情况下也覆盖操作

关于模板方法模式的要点：

超级类中的模板方法遵循“ 好莱坞原则 ”：“ 不要给我们打电话，我们给您打电话 ”。这是指这样的事实：不是从子类中的基类调用方法，而是在超类的模板方法中调用了子类的方法。
超级类中的模板方法不应被覆盖，因此应使其最终化
自定义钩子 ：包含默认实现的方法可能会在其他类中被覆盖，这些方法称为钩子方法。挂钩方法旨在被覆盖，而具体方法则不可。因此，在这种模式下，我们可以提供挂钩方法。问题是有时很难区分挂钩方法和具体方法。
模板方法是代码重用的技术，因为有了它，您可以找出常见的行为并将特定的行为推迟到子类。

例：

让我们举个例子。当您必须从两个数据源（即CSV和数据库）中读取数据时，您必须处理该数据并以CSV文件的形式生成输出。这里涉及三个步骤。

从相应的数据源读取数据
处理数据
将输出写入CSV文件

Java代码：

下面的类包含名为“ parseDataAndGenerateOutput”的模板方法，该方法包括读取数据，处理数据以及写入csv文件的步骤。

1.DataParser.java

package org.arpit.javapostsforlearning;abstract public class DataParser {//Template method//This method defines a generic structure for parsing datapublic void parseDataAndGenerateOutput(){readData();processData();writeData();}//This methods will be implemented by its subclassabstract void readData();abstract void processData();//We have to write output in a CSV file so this step will be same for all subclassespublic void writeData(){System.out.println('Output generated,writing to CSV');}
}

在下面的课程中，该课程实施CSV特定步骤

2.CSVDataParser.java

package org.arpit.javapostsforlearning;public class CSVDataParser extends DataParser {void readData() {System.out.println('Reading data from csv file');}void processData() {System.out.println('Looping through loaded csv file');    }
}

在下面的课程中，数据库的特定步骤在该课程中实现

3.数据库DataParser.java

package org.arpit.javapostsforlearning;public class DatabaseDataParser extends DataParser {void readData() {System.out.println('Reading data from database');}void processData() {System.out.println('Looping through datasets');        }
}

4.TemplateMethodMain.java

package org.arpit.javapostsforlearning;public class TemplateMethodMain {/*** @author arpit mandliya*/public static void main(String[] args) {CSVDataParser csvDataParser=new CSVDataParser();csvDataParser.parseDataAndGenerateOutput();System.out.println('**********************');DatabaseDataParser databaseDataParser=new DatabaseDataParser();databaseDataParser.parseDataAndGenerateOutput();}}

输出：

Reading data from csv file
Looping through loaded csv file
Output generated,writing to CSV
**********************
Reading data from database
Looping through datasets
Output generated,writing to CSV

在Java API中使用：

java.io.InputStream ， java.io.OutputStream ， java.io.Reader和java.io.Writer所有非抽象方法。
java.util.AbstractList ， java.util.AbstractSet和java.util.AbstractMap所有非抽象方法。
javax.servlet.http.HttpServlet ，默认情况下，所有doXXX()方法都会向响应发送HTTP 405“不允许使用方法”错误。您可以随意实现任何一个或任何一个。

源代码： 下载

参考：来自我们的JCG合作伙伴 Arpit Mandliya的Java 模板方法设计模式，适用于初学者博客的Java框架和设计模式。