设计模式之模板方法模式（一）

2019 年 12 月 26 日
筆記

学习了前面的朋友都知道，目前为止，我们的议题都是绕着封装转；我们已经封装了对象创建、方法调用、复杂接口、鸭子、比萨…那接下来呢？

我们将要深入封装算法块、好让子类可以在任何时候都可以将自己挂接进运算里。我们甚至会在这里学到一个受好莱坞影响而启发的设计原则。

喝点咖啡或茶饮

有些人喜欢喝咖啡，没有咖啡感觉生活索然无趣；有些人喜欢喝茶。那么，同样是茶饮，两者有没有什么共同或者是啥的？其实，两者的冲泡方式非常相似。比如

咖啡冲泡法

（1）把水煮沸
（2）用沸水冲泡咖啡
（3）把咖啡倒进杯子
（4）加糖和牛奶

茶饮冲泡法

（1）把水煮沸
（2）用沸水浸泡茶叶
（3）把茶倒进杯子
（4）加柠檬

转换成咖啡和茶的代码如下：

public class Coffee {      void prepareRecipe() {          boilWater();          brewCoffeeGrinds();          pourInCup();          addSugarAndMilk();      }        public void boilWater() {          System.out.println("Boling water");      }        public void brewCoffeeGrinds() {          System.out.println("Dripping Coffee through filter");      }        public void pourInCup() {          System.out.print("Pouring into cup");      }        public void addSugarAndMilk() {          System.out.println("Adding Sugar and Milk");      }  }    public class Tea {      void prepareRecipe() {          boilWater();          steepTeaBag();          pourInCup();          addLemon();      }        public void boilWater() {          System.out.println("Boiling water");      }        public void steepTeaBag() {          System.out.println("Steeping the tea");      }        public void addLemon() {          System.out.println("Adding Lemon");      }        public void pourInCup() {          System.out.println("Pouring into cup");      }  }

茶类也是类似的，所以就会出现代码又相通的地方，给我们的提示就是，第一版的设计类图可以是如下的方式：

更进一步的设计

所以，查看了以上的代码和类图，咖啡和茶还有什么其他的共同点呢？让我们先从冲泡法下手。

把水煮沸
用热水泡咖啡或茶
把饮料倒进杯子
在饮料内加入适当的调料

可以看到，1和4已经被抽出来，放到了基类中。2和3并没有抽出来，但它们本质还是一样的，只是应用在不同的饮料上罢了。

那么，我们有办法将prepareRecipe()也抽象化吗？是的，我们可以哦。

抽象prepareRecipe()

我们所遇到的第一个问题，就是咖啡使用brewCoffeeGrinds()和addSuagrAndMilk()方法，而茶使用steepTeaBag()和addLemon().

我们发现，steep和brew都是泡的动作；addSugarAndMilk和addLemon都是加调料，所以分别把他们统一成brew()和addCondiments()进行

现在我们有了新的prepareRecipe()方法，但是需要让它能够符合代码。要想这么做，我们先从CaffeineBeveage（咖啡因饮料）超类开始

public abstract  class CaffeineBeverage {      final void prepareRecipe() {        }        abstract  void brew();        abstract  void addCondiments();        void boilWater() {          System.out.println("Boiling water");      }        void pourInCup() {          System.out.println("Pouring into cup");      }  }

最后我们需要处理咖啡和茶类了。这两个类现在都依赖超类（咖啡因饮料）来处理冲泡法，所以只需要自行处理冲泡和添加调料部分即可：

public class Tea extends CaffeineBeverage {      public void brew() {          System.out.println("Steeping the tea");      }      public void addCondiments() {          System.out.println("Adding Lemon");      }  }    public class Coffee extends CaffeineBeverage {      public void brew() {          System.out.println("Dripping Coffee through filter");      }      public void addCondiments() {          System.out.println("Adding Sugar and Milk");      }  }

那么我们在这个过程中做了什么呢？小编用书中给出的形象化的图给大家解释下：

认识模板方法

其实，我们在这个过程中已经使用了我们要学习的模板方法，prepareRecipe()就是我们的模板方法。为什么呢？

毕竟它是一个方法
它用作一个算法的模板，在这个例子中，算法是用来制作咖啡和茶饮的

模板方法定义了一个算法的步骤，并允许子类为一个或多个步骤提供实现。

让我们泡茶喝吧

让我们逐步地泡茶、追踪这个模板方法是如何工作的。你会得知在算法内的某些方法，该模板方法控制了算法。它让子类能够提供某些步骤的实现

首先我们需要一个茶对象

Tea myTea = new Tea();

然后我们调用这个模板方法

myTea.prepareRecipe();

把水煮沸

boilWater();    这件事情是在超类中进行的

接下来我们需要泡茶，这件事情只有子类才能知道要怎么做

brew();

现在把茶倒进杯子中;所有的饮料做法都一样，所以这件事情发生在超类中

pourInCup();

最后，我们加进调料，由于调料是各个饮料独有的，所以由子类来实现它

addCondiments();

经过上述的流程，我们就初步模板方法模式给学会了。在今天的篇尾，我们定义下这个模板方法模式:

模板方法模式：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。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

这个模式是有从来创建一个算法的模块。什么是模块？如你所见，模板就是一个方法。更具体地说，这个方法将算法定义成一组步骤，其中的任何步骤都可以是抽象的，由子类负责实现。这可以确保算法的结构保持不变，同时由子类提供部分实现。

好啦，今天的学习就先到这里。今天只是初步学习了模板方法模式，接下来还会有更有料的方式，下次不见不散。

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