设计模式 14 模板模式

参考源

https://www.bilibili.com/video/BV1u3411P7Na?p=22&vd_source=299f4bc123b19e7d6f66fefd8f124a03


模板模式(Template Pattern)属于行为型模式

概述

在生活中常常会遇到这样的情况,做某一件事情,有些步骤是固定的,有些步骤的变化的。

比如去医院看病,挂号排队这两个步骤是固定的,不管是什么病到了医院都得遵循这两个步骤;但是后续的检查治疗这两个步骤是变化的,不同的病需要采用不同的检查方式,然后采取不同的治疗手段。

针对这一情况,在设计去医院看病这一程序时可以这样实现:定义一个抽象类,固定的步骤用普通方法实现,变化的步骤定义为抽象方法,由子类继承实现。这样就可以根据不同的子类来实现不同的变化步骤,这就是模板模式

代码实现

这里以去医院看病来介绍模板模式:

1、定义抽象疾病

/**
 * 疾病
 */
public abstract class Disease {

    /**
     * 治病
     */
    public void cure() {
        
        // 1、挂号
        registered();
        // 2、排队
        queue();
        // 3、检查
        check();
        // 4、治疗
        treat();
    }


    /**
     * 挂号
     */
    public void registered() {
        System.out.println("1、挂号");
    }

    /**
     * 排队
     */
    public void queue() {
        System.out.println("2、排队");
    }

    /**
     * 检查
     */
    public abstract void check();

    /**
     * 治疗
     */
    public abstract void treat();

}

2、定义具体疾病

感冒:

/**
 * 感冒
 */
public class Cold extends Disease {


    @Override
    public void check() {
        System.out.println("3、感冒检查:量体温");
    }

    @Override
    public void treat() {
        System.out.println("4、感冒开药:感冒灵");
    }
}

口腔溃疡:

/**
 * 口腔溃疡
 */
public class MouthUlcers extends Disease {


    @Override
    public void check() {
        System.out.println("3、口腔溃疡检查:看口腔");
    }

    @Override
    public void treat() {
        System.out.println("4、口腔溃疡开药:西瓜霜");
    }
}

3、调用

// 感冒
Disease cold = new Cold();
// 口腔溃疡
Disease mouthUlcers = new MouthUlcers();
// 治疗感冒
cold.cure();
// 治疗口腔溃疡
mouthUlcers.cure();

输出结果:

1、挂号
2、排队
3、感冒检查:量体温
4、感冒开药:感冒灵
1、挂号
2、排队
3、口腔溃疡检查:看口腔
4、口腔溃疡开药:西瓜霜

可以发现,在治疗感冒和口腔溃疡这两种疾病时,前两个步骤是一样的,只有后两个步骤是不同的,这样就实现了复用相同的步骤,后续再定义其他疾病时只需要继承 Disease 实现其抽象方法即可,复用性扩展性都大大提高。

优缺点

优点

1、利用模板方法将相同处理逻辑的代码放到抽象父类中,提高了代码的复用性

2、将不同的代码交由不同的子类实现,通过对子类的扩展增加新的行为,提高代码的扩展性

缺点

1、每一个不同的实现都需要一个子类来实现,导致类的个数增加,使得系统更加庞大。

2、继承关系自身的缺点,如果父类添加新的抽象方法,所有子类都要添加该方法。

使用场景

1、有多个子类共有的方法,且逻辑相同。

2、重要的、复杂的方法,可以考虑作为模板方法。

JUC 中的 AQS 判断是否发布方法 tryRelease 的实现

AbstractQueuedSynchronizer

/**
 * 锁释放操作
 */
public final boolean release(int arg) {
    // 调用 tryRelease 方法判断是否释放锁
    // 但是此方法并不是在 AQS 实现的,而是不同的锁自行实现
    // 因为 AQS 也不知道你这种类型的锁到底该怎么去解锁
    if (tryRelease(arg)) {
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}
protected boolean tryRelease(int arg) {
    throw new UnsupportedOperationException();
}

ReentrantLock.Sync

protected final boolean tryRelease(int releases) {
    int c = getState() - releases;
    if (Thread.currentThread() != getExclusiveOwnerThread()) {
        throw new IllegalMonitorStateException();
    }
    boolean free = false;
    if (c == 0) {
        free = true;
        setExclusiveOwnerThread(null);
    }
    setState(c);
    return free;
}

AbstractQueuedSynchronizer 中没有实现 tryRelease ,而是在其子类 ReentrantLock.Sync 中实现。这就是对模板模式的典型应用。

文章来源于互联网:设计模式 14 模板模式

THE END
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