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【设计模式】模板方法与策略模式的结合使用

文章目录

  • 1. 概述
    • 1.1.简述模板方法
  • 2.模板方法实现
    • 2.1.简单实现
    • 2.2.在SpringBoot中的实现
  • 3.模板方法与策略模式的结合使用
    • 3.1.代码实现
  • 4.总结

1. 概述

模板方法是一种非常简单的设计模式,只要能够理解面向对象中的继承与多态就能够理解这种设计模式,我们可以在很多的框架源码中找到它的身影。
同时在我们的日常开发中,它一般是用在同类型且不同实现方式的业务逻辑中,抽取公共逻辑,简单的说就是,模板方法经常和策略模式结合使用

本篇后续的代码中会涉及到策略模式,如果还不太熟悉策略模式使用实例的同学,可以先看一下上一篇文章:《SpringBoot优雅使用策略模式》

1.1.简述模板方法

模板方法通过继承来实现,顶层是一个抽象类,用于封装通用函数,并提供一个或多个抽象方法,下层是多个实现类,用于实现不同的业务逻辑分支,类图如下:
在这里插入图片描述

2.模板方法实现

实际使用的时候,一般会通过子类的实例调用父类中的模板方法templateMethod,在模板方法中调用抽象方法,最终还是会调用到子类中覆写的实例方法,这是一种常见的钩子函数使用方式。

2.1.简单实现

  • 抽象父类:
    /*** 抽象父类*/
    public abstract class BaseClass {final public void templateMethod() {System.out.println("执行模板方法");method1();method2();}abstract protected void method1();abstract protected void method2();
    }
    
  • 子类实现
    /*** 子类1*/
    public class ChildClass1 extends BaseClass {@Overrideprotected void method1() {System.out.println("执行子类1的方法1");}@Overrideprotected void method2() {System.out.println("执行子类1的方法2");}
    }
    
    /*** 子类2*/
    public class ChildClass2 extends BaseClass {@Overrideprotected void method1() {System.out.println("执行子类2的方法1");}@Overrideprotected void method2() {System.out.println("执行子类2的方法2");}
    }
    

简单的测试一下:

public static void main(String[] args) {BaseClass baseClass = new ChildClass1();baseClass.templateMethod();baseClass = new ChildClass2();baseClass.templateMethod();
}

打印出测试结果:
在这里插入图片描述

2.2.在SpringBoot中的实现

在使用SpringBoot进行开发的时候,我们通常不会手动去创建对象,而是将不同的已经创建好的bean结合起来使用,我们可以在子类的对象中,通过@Autowired将其他的bean注入进来,并在运行时执行方法调用。

如果这个方法调用是通用的,我们可以将它抽取到的父类中去,但由于父类是抽象类无法实例化,自然也无法直接通过@Autowired注入bean,此时可以对子类做一点小改造,通过构造函数对父类进行赋值。

实现起来也非常的简单,下面是代码示例:

  • 首先提供一个QueryService供子类注入
    import org.springframework.stereotype.Service;@Service
    public class QueryService {public void query() {System.out.println("执行查询方法");}}
    
  • 其次需要再抽象父类中定义QueryService
    public abstract class BaseClass {protected QueryService queryService;final public void templateMethod() {System.out.println("执行模板方法");queryService.query();method1();}abstract protected void method1();}
    
  • 最后,在子类中注入并对父类的QueryService赋值
import org.springframework.stereotype.Component;/*** 子类1*/
@Component
public class ChildClass1 extends BaseClass {public ChildClass1(QueryService queryService) {super.queryService = queryService;}@Overrideprotected void method1() {System.out.println("执行子类1的方法1");}}
/*** 子类2*/
@Component
public class ChildClass2 extends BaseClass {public ChildClass2(QueryService queryService) {super.queryService = queryService;}@Overrideprotected void method1() {System.out.println("执行子类2的方法1");}}

使用ApplicationContext做一个简单的测试:

@Component
public class Test implements ApplicationContextAware {@Overridepublic void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {applicationContext.getBean(ChildClass1.class).templateMethod();applicationContext.getBean(ChildClass2.class).templateMethod();}
}

在这里插入图片描述

3.模板方法与策略模式的结合使用

模板方法与策略模式天然的可以结合使用,为了大家能够有个更直观的感受,我把两个类图放到一起,大家可以做一下对比。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
相信大家也很容易可以看出来,如果我们现在业务中通过策略模式,让程序能够自行选择需要使用的子类实例,只需要再加上一个选择器就好了。

3.1.代码实现

在 上篇文章 中已经介绍了如何构建选择器,有需要的同学可以去看一下,在这里就不过多赘述,直接放实现代码。

只需要两个步骤就可以完成改造:

  • 第一步,编写策略选择器选择器枚举

    import org.jetbrains.annotations.NotNull;
    import org.springframework.beans.BeansException;
    import org.springframework.context.ApplicationContext;
    import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
    import org.springframework.stereotype.Component;import java.util.Map;
    import java.util.stream.Collectors;/*** 策略选择器*/
    @Component
    public class Selector implements ApplicationContextAware {private Map<String, BaseClass> selectorMap;public BaseClass select(String type) {return selectorMap.get(type);}@Overridepublic void setApplicationContext(@NotNull ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {this.selectorMap = applicationContext.getBeansOfType(BaseClass.class).values().stream().filter(strategy -> strategy.getClass().isAnnotationPresent(SelectorAnno.class)).collect(Collectors.toMap(strategy -> strategy.getClass().getAnnotation(SelectorAnno.class).value(), strategy -> strategy));}
    }
    
    import java.lang.annotation.*;/*** 选择器注解*/
    @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
    @Target({ElementType.TYPE})
    @Inherited
    @Documented
    public @interface SelectorAnno {String value();}
    
  • 第二步:在两个子类中分别加入枚举

    @Component
    @SelectorAnno("child1")
    public class ChildClass1 extends BaseClass{
    }
    
    @Component
    @SelectorAnno("child2")
    public class ChildClass2 extends BaseClass {
    }
    

改造完成之后,模拟一下调用端发起请求,做一个简单的测试:

import org.springframework.stereotype.Component;import javax.annotation.PostConstruct;@Component
public class Test {private final Selector selector;public Test(Selector selector) {this.selector = selector;}@PostConstructpublic void test() {// 模拟调用端传入策略标识this.doInvoke("child1");}public void doInvoke(String type) {BaseClass baseClass = selector.select(type);baseClass.templateMethod();}}

这里模拟的是调用端传入child1,选择子类1进行测试,打印的结果为:

执行模板方法
执行查询方法
执行子类1的方法1

4.总结

本篇文章介绍了什么是模板方法、模板方法的简单实现与在SpringBoot中的实现的。然后对比了模板方法与策略模式的类图,发现两者天然就可以结合在一起使用。最后,通过代码实现验证了两者结合使用的可行性。

当然,本篇文章中的都是简单的示例代码,突出的只是实现的思想,在日常的开发中,可以结合实际的业务流程对上述的代码进行改造。

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