设计模式 | 模板方法 (Template Method)

What

• 父类定义处理流程的框架，子类实现流程中各个功能的具体细节。
• 设计原则：Do not call me, I will call you.

 

How

UML 图

代码

以我们日常工作的日程安排为例

1. 定义父类 Worker，里面定义了框架流程方法 dailyRountine：

   package one.wangwei.designpatterns.templatemethod;
   
   import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
   
   @Slf4j
   public abstract class Worker {
   
       /**
        * 每日日程安排
        */
       public void dailyRountine() {
           String name = getName();
           getUp(name);
           eatBreakfast(name);
           goToWork(name);
           work(name);
           goBackHome(name);
           relax(name);
           sleep(name);
           System.out.println("\n");
       }
   
       /**
        * 获取姓名
        *
        * @return
        */
       protected abstract String getName();
   
       /**
        * 起床
        */
       public void getUp(String name) {
           log.info("{} 起床了", name);
       }
   
       /**
        * 吃早餐
        */
       public void eatBreakfast(String name) {
           log.info("{} 吃早餐", name);
       }
   
       /**
        * 去上班
        */
       public void goToWork(String name) {
           log.info("{} 要去上班了", name);
       }
   
       /**
        * 工作
        */
       protected abstract void work(String name);
   
       /**
        * 下班回家
        */
       public void goBackHome(String name) {
           log.info("{} 忙完工作，下班回家了", name);
       }
   
       /**
        * 放松休息
        */
       public void relax(String name) {
           log.info("{} 看美剧，放松一下", name);
       }
   
       /**
        * 入睡
        */
       public void sleep(String name) {
           log.info("{} 开始睡觉了", name);
       }
   
   }

2. 定义子类 ProductManager，实现抽象方法：

   package one.wangwei.designpatterns.templatemethod;
   
   import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
   
   /**
    * 产品经理
    *
    * @author wangwei
    * @date 2018/05/08
    */
   @Slf4j
   public class ProductManager extends Worker {
   
       /**
        * 获取姓名
        *
        * @return
        */
       @Override
       protected String getName() {
           return "小伟";
       }
   
       /**
        * 工作
        *
        * @param name
        */
       @Override
       protected void work(String name) {
           log.info("{} 是位产品经理，主要的工作就是画产品原型", name);
       }
   }

3. 定义子类 Programmer，实现抽象方法：

   package one.wangwei.designpatterns.templatemethod;
   
   import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
   
   /**
    * 程序员
    *
    * @author wangwei
    * @date 2018/05/08
    */
   @Slf4j
   public class Programmer extends Worker {
   
       /**
        * 获取姓名
        *
        * @return
        */
       @Override
       protected String getName() {
           return "小明";
       }
   
       /**
        * 工作
        *
        * @param name
        */
       @Override
       protected void work(String name) {
           log.info("{} 是名程序猿，主要的工作是编写程序", name);
       }
   
       /**
        * 放松休息
        *
        * @param name
        */
       @Override
       public void relax(String name) {
           log.info("{} 喜欢跑步来放松心情", name);
       }
   }

4. 定义子类 UIDesigner，实现抽象方法：

   package one.wangwei.designpatterns.templatemethod;
   
   import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
   
   /**
    * UI 设计师
    *
    * @author wangwei
    * @date 2018/05/08
    */
   @Slf4j
   public class UIDesigner extends Worker {
   
       /**
        * 获取姓名
        *
        * @return
        */
       @Override
       protected String getName() {
           return "小美";
       }
   
       /**
        * 工作
        *
        * @param name
        */
       @Override
       protected void work(String name) {
           log.info("{} 是位UI设计师，每天的工作主要是设计UI界面", name);
       }
   
       /**
        * 放松休息
        *
        * @param name
        */
       @Override
       public void relax(String name) {
           log.info("{} 喜欢看韩剧来放松心情", name);
       }
   }

5. 定义调用类 WorkerHelper

   package one.wangwei.designpatterns.templatemethod;
   
   public class WorkerHelper {
   
       private Worker worker;
   
       public WorkerHelper(Worker worker) {
           this.worker = worker;
       }
   
       public void changeWorker(Worker worker) {
           this.worker = worker;
       }
   
       public void dailyRountine() {
           this.worker.dailyRountine();
       }
   }

6. 运行

   package one.wangwei.designpatterns.templatemethod;
   
   public class App {
   
       public static void main(String[] args) {
           WorkerHelper workerHelper = new WorkerHelper(new ProductManager());
           workerHelper.dailyRountine();
   
           workerHelper.changeWorker(new Programmer());
           workerHelper.dailyRountine();
   
           workerHelper.changeWorker(new UIDesigner());
           workerHelper.dailyRountine();
       }
   
   }
   
   
   
   // 输出如下信息：
   
   14:58:27.835 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小伟 起床了
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小伟 吃早餐
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小伟 要去上班了
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.ProductManager - 小伟 是位产品经理，主要的工作就是画产品原型
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小伟 忙完工作，下班回家了
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小伟 看美剧，放松一下
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小伟 开始睡觉了
   
   
   14:58:27.842 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小明 起床了
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小明 吃早餐
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小明 要去上班了
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Programmer - 小明 是名程序猿，主要的工作是编写程序
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小明 忙完工作，下班回家了
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Programmer - 小明 喜欢跑步来放松心情
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小明 开始睡觉了
   
   
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小美 起床了
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小美 吃早餐
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小美 要去上班了
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.UIDesigner - 小美 是位UI设计师，每天的工作主要是设计UI界面
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小美 忙完工作，下班回家了
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.UIDesigner - 小美 喜欢看韩剧来放松心情
   14:58:27.843 [main] INFO one.wangwei.designpatterns.templatemethod.Worker - 小美 开始睡觉了

JDK 中的运用

• java.io.InputStream , java.io.OutputStream , java.io.Reader 以及 java.io.Writer 中所有非抽象方法；
• java.util.AbstractList , java.util.AbstractSet 以及 java.util.AbstractMap 中所有非抽象方法；
• javax.servlet.http.HttpServlet 中 默认发送 Http 405 “Method Not Allowed” 错误响应信息的 doXXX () 的方法；

参考资料

• 源码

• https://sourcemaking.com/design_patterns/template_method

• https://refactoring.guru/design-patterns/template-method/java/example

• http://ifeve.com/template-method-design-pattern

• 《图解设计模式》