1.定義

定義一個(gè)操作中的算法骨架，而將算法的一些步驟延遲到子類(lèi)中，使得子類(lèi)可以不改變?cè)撍惴ńY(jié)構(gòu)的情況下重定義該算法的某些特定步驟。

2.結(jié)構(gòu)

模板方法（Template Method）模式包含以下主要角色：

• 抽象類(lèi)（Abstract Class）：負(fù)責(zé)給出一個(gè)算法的輪廓和骨架。它由一個(gè)模板方法和若干個(gè)基本方法構(gòu)成。

  • 模板方法：定義了算法的骨架，按某種順序調(diào)用其包含的基本方法。

  • 基本方法：是實(shí)現(xiàn)算法各個(gè)步驟的方法，是模板方法的組成部分?；痉椒ㄓ挚梢苑譃槿N：

    • 抽象方法(Abstract Method) ：一個(gè)抽象方法由抽象類(lèi)聲明、由其具體子類(lèi)實(shí)現(xiàn)。

    • 具體方法(Concrete Method) ：一個(gè)具體方法由一個(gè)抽象類(lèi)或具體類(lèi)聲明并實(shí)現(xiàn)，其子類(lèi)可以進(jìn)行覆蓋也可以直接繼承。

    • 鉤子方法(Hook Method) ：在抽象類(lèi)中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，包括用于判斷的邏輯方法和需要子類(lèi)重寫(xiě)的空方法兩種。

      一般鉤子方法是用于判斷的邏輯方法，這類(lèi)方法名一般為isXxx，返回值類(lèi)型為boolean類(lèi)型。

• 具體子類(lèi)（Concrete Class）：實(shí)現(xiàn)抽象類(lèi)中所定義的抽象方法和鉤子方法，它們是一個(gè)頂級(jí)邏輯的組成步驟。

3.案例實(shí)現(xiàn)

/**
 * @author 曉風(fēng)殘?jiān)翷x
 * @date 2023/7/21 16:47
 *      抽象類(lèi)（定義模板方法和基本方法）
 */
public abstract class AbstractClass {

    // 模板方法  加上final不讓子類(lèi)改變方法結(jié)構(gòu)
    public final void cookProcess() {
        // 第一步，倒油
        this.pourOil();
        // 第二步，熱油
        this.heatOil();
        // 第三步，倒蔬菜
        this.pourVegetable();
        // 第四步，倒調(diào)味料
        this.pourSauce();
        // 第五步，翻炒
        this.fry();
    }

    // 抽象方法
    public abstract void pourSauce();

    public abstract void pourVegetable();


    // 具體方法
    private void fry() {
        System.out.println("翻炒");
    }

    private void heatOil() {
        System.out.println("熱油");
    }

    private void pourOil() {
        System.out.println("倒油");
    }

}

/**
 * @author 曉風(fēng)殘?jiān)翷x
 * @date 2023/7/25 0:46
 *      炒包菜類(lèi)  具體的類(lèi)
 */
public class ConcreteClass_BaoCai extends AbstractClass {
    @Override
    public void pourSauce() {
        System.out.println("下鍋的醬料是辣椒");
    }

    @Override
    public void pourVegetable() {
        System.out.println("下鍋的蔬菜是包菜");
    }
}

/**
 * @author 曉風(fēng)殘?jiān)翷x
 * @date 2023/7/25 0:46
 *      炒菜芯類(lèi)  具體的類(lèi)
 */
public class ConcreteClass_CaiXin extends AbstractClass {
    @Override
    public void pourSauce() {
        System.out.println("下鍋的醬料是蒜蓉");
    }

    @Override
    public void pourVegetable() {
        System.out.println("下鍋的蔬菜是菜芯");
    }
}

/**
 * @author 曉風(fēng)殘?jiān)翷x
 * @date 2023/7/25 0:48
 */
public class Client {

    public static void main(String[] args) {
        // 炒包菜
        // 創(chuàng)建對(duì)象
        ConcreteClass_BaoCai baoCai = new ConcreteClass_BaoCai();
        baoCai.cookProcess();

        // 炒菜芯
        ConcreteClass_CaiXin caiXin = new ConcreteClass_CaiXin();
        caiXin.cookProcess();
    }
}

4.優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

• 提高代碼復(fù)用性

  將相同部分的代碼放在抽象的父類(lèi)中，而將不同的代碼放入不同的子類(lèi)中。

• 實(shí)現(xiàn)了反向控制

  通過(guò)一個(gè)父類(lèi)調(diào)用其子類(lèi)的操作，通過(guò)對(duì)子類(lèi)的具體實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展不同的行為，實(shí)現(xiàn)了反向控制 ，并符合“開(kāi)閉原則”。

缺點(diǎn)：

• 對(duì)每個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)都需要定義一個(gè)子類(lèi)，這會(huì)導(dǎo)致類(lèi)的個(gè)數(shù)增加，系統(tǒng)更加龐大，設(shè)計(jì)也更加抽象。
• 父類(lèi)中的抽象方法由子類(lèi)實(shí)現(xiàn)，子類(lèi)執(zhí)行的結(jié)果會(huì)影響父類(lèi)的結(jié)果，這導(dǎo)致一種反向的控制結(jié)構(gòu)，它提高了代碼閱讀的難度。

5.使用場(chǎng)景

• 算法的整體步驟很固定，但其中個(gè)別部分易變時(shí)，這時(shí)候可以使用模板方法模式，將容易變的部分抽象出來(lái)，供子類(lèi)實(shí)現(xiàn)。
• 需要通過(guò)子類(lèi)來(lái)決定父類(lèi)算法中某個(gè)步驟是否執(zhí)行，實(shí)現(xiàn)子類(lèi)對(duì)父類(lèi)的反向控制。

6.JDK源碼解析

InputStream類(lèi)就使用了模板方法模式。在InputStream類(lèi)中定義了多個(gè) read() 方法，如下：

public abstract class InputStream implements Closeable {
    //抽象方法，要求子類(lèi)必須重寫(xiě)
    public abstract int read() throws IOException;

    public int read(byte b[]) throws IOException {
        return read(b, 0, b.length);
    }

    public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
        if (b == null) {
            throw new NullPointerException();
        } else if (off < 0 || len < 0 || len > b.length - off) {
            throw new IndexOutOfBoundsException();
        } else if (len == 0) {
            return 0;
        }

        int c = read(); //調(diào)用了無(wú)參的read方法，該方法是每次讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)
        if (c == -1) {
            return -1;
        }
        b[off] = (byte)c;

        int i = 1;
        try {
            for (; i < len ; i++) {
                c = read();
                if (c == -1) {
                    break;
                }
                b[off + i] = (byte)c;
            }
        } catch (IOException ee) {
        }
        return i;
    }
}

從上面代碼可以看到，無(wú)參的 read() 方法是抽象方法，要求子類(lèi)必須實(shí)現(xiàn)。而 read(byte b[]) 方法調(diào)用了 read(byte b[], int off, int len) 方法，所以在此處重點(diǎn)看的方法是帶三個(gè)參數(shù)的方法。

在該方法中第18行、27行，可以看到調(diào)用了無(wú)參的抽象的 read() 方法。

總結(jié)如下： 在InputStream父類(lèi)中已經(jīng)定義好了讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)組數(shù)據(jù)的方法是每次讀取一個(gè)字節(jié)，并將其存儲(chǔ)到數(shù)組的第一個(gè)索引位置，讀取len個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)。具體如何讀取一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)呢？由子類(lèi)實(shí)現(xiàn)。文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-647721.html

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