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,挂号和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;但是后续的检查和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,复用性和扩展性都大大提高。
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。