设计模式 - 模版方法
场景
小张的团队最近接受一个需求，实现实现一家咖啡店的冲泡咖啡和茶的冲泡自动化。之前这家咖啡店都是由咖啡师傅手动进行调制咖啡和茶。现在咖啡店需要引入自动化的点单和调制饮料的系统，小张负责实现调制饮料的功能。
咖啡师傅手工冲泡咖啡和茶的流程：
冲泡咖啡：
- 把水煮沸
- 用沸水冲泡咖啡
- 把咖啡倒入杯子
- 加糖和牛奶
冲泡茶：
- 把水煮沸
- 用沸水冲泡茶叶
- 把茶倒入杯子
- 加柠檬
小张先简单的想了一下， 如果直接实现程序，那么新建调制咖啡和调制茶的对象，在每个对象里面实现上述步骤。这样想了之后小张本想直接实现，但是由于信心不足，找老王帮他code review一下思路。 老王说，小张啊，你这实现也可以，不过不够优雅啊，你在仔细看一下上述步骤，有没有发现重复或者共性。
小张听了老王的话，觉得自己的设计应该太粗暴了，按照老王的引导，小张仔细看了上述步骤，发现上述步骤，1和4 是很相像的。4（加糖和牛奶/加柠檬）步骤相当于增加调料本质是相同的。那么他应该封装一下冲泡咖啡/茶的步骤算法。
找出共性进行封装，减少重复代码，使系统达到维护和扩展成本很低的状态。
老王夸奖到，很不错嘛，小张你已经慢慢的了解了面向对象(OOP)及使用设计模式的原因。你可以了解一下模版方法。
模版方法
模版方法实现冲泡咖啡
小张去了解了一下模版方法。针对上述冲泡步骤进行了思考。
应该有一个抽象的对象来描述冲泡饮料这一行为，并且抽象的类实现了具体冲泡对象的共性步骤也就是1.把水煮沸和3.把饮料倒入杯子。有两个具体的子类来具体实现冲泡茶和咖啡。
并且有些客户不需要加调料，那么需要对最后一步进行判断，是否添加调料。
我们来看一下小张的类图：
模版方法：在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模版方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中某些步骤。
代码实现
冲泡饮料的抽象类
package xuelongjiang.designpartten.templatemethod;
/**
*
* 模板方法
*
*
* @Author xuelongjiang
*/
abstract public class CaffeineBeverage {
//算法。 抽象类的算法是final 的不允许被子类修改
public final void prepareRecipe(){
//算法的具体步骤
boilWater(); //烧水
brew();//冲泡
pourInCup();// 把饮料倒入杯子
if(hook()){
addCondiments();// 加调料
}
}
public abstract void brew();
public abstract void addCondiments();
public void boilWater(){
System.out.println("烧水");
}
public void pourInCup(){
System.out.println("把饮料倒入杯子");
}
/**
* 钩子，具体实现可以对算法步骤做一些控制
*
* @return
*/
public boolean hook(){
return true;
}
}
可以看到我们在冲泡咖啡/茶的抽象类中有一个hook方法，这个方法就是钩子方法。默认返回true，如果冲泡咖啡默认是加调料的那么子类就不用重写hook方法。
咖啡类
package xuelongjiang.designpartten.templatemethod;
/**
* @Author xuelongjiang
*/
public class Coffee extends CaffeineBeverage {
@Override
public void brew() {
System.out.println("用沸水冲泡咖啡粉");
}
@Override
public void addCondiments() {
System.out.println("加糖和牛奶");
}
@Override
public boolean hook() {
return super.hook();
}
}茶类
package xuelongjiang.designpartten.templatemethod;
/**
* @Author xuelongjiang
*/
public class Tea extends CaffeineBeverage {
@Override
public void brew() {
System.out.println("用沸水侵泡茶叶");
}
@Override
public void addCondiments() {
System.out.println("加柠檬");
}
@Override
public boolean hook() {
return super.hook();
}
}测试类
package xuelongjiang.designpartten.templatemethod;
/**
* @Author xuelongjiang
*/
public class TemplateMethodTest {
public static void main(String[] args) {
CaffeineBeverage caffeineBeverage = new Tea();
caffeineBeverage.prepareRecipe();
System.out.println("-------------------");
caffeineBeverage = new Coffee();
caffeineBeverage.prepareRecipe();
}
}模版方法和策略模式的对比
- 模版方法：控制算法内部。
- 策略模式：不同算法的管理。
还记得我们在策略模式中武器示例吗？ 拳头，木棍，手枪是实现接口的具体的算法，而不接口的算法内部。
两个模式很想象，但是觉得的问题是不同。
要点
好莱坞原则：别调用（打电话给）我们，我们会调用（打电话给）你。（即高层组件对低层组件的方式是：别调用我们，我们会调用你们）。
- 模版方法定义了算法的步骤，把这些步骤的实现延迟到了子类。
- 模版方法模式为我们提供了一种代码复用的重要技巧。
- 模版方法的抽象类可以定义具体方法、抽象方法和钩子。
- 抽象方法由子类实现。
- 为了防止子类改变模版方法中的算法，可以将模版方法声明为final
- 模版方法和策略模式都封装了算法，一个用组合（策略模式），一个用继承（模版方法）。