常见的设计模式有23种,我们不得不提到模板方法设计模式,这是一种在软件开发中广泛使用的行为型设计模式之一。 它为我们提供了一种优雅的方式来定义算法的结构,并将算法的具体实现延迟到子类中!
在本篇博客中,我们将深入探讨模板方法设计模式在Spring Boot中的应用。我们将从概念入手,逐步展开,探究模板方法设计模式原理、优缺点、开源框架应用场景以及如何在企业级灵活应用。
如果您正在寻找一种能够提升代码重用性、可维护性和可扩展性的方法,这篇博客一定要收藏。
全称是模板方法设计模式,英文是 Template Method Design Pattern。 在 GoF 的《设计模式》一书中,它是这么定义的:
Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses redefine certAIn steps of an algorithm without changing the algorithm’s structure.
翻译成中文就是:「模板方法模式在一个方法中定义一个算法骨架,并将某些步骤推迟到子类中实现。模板方法模式可以让子类在不改变算法整体结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。」
这里的“算法”,我们可以理解为广义上的“业务逻辑”,并不特指数据结构和算法中的“算法”。这里的算法骨架就是“模板”,包含算法骨架的方法就是“模板方法”,这也是模板方法模式名字的由来。
「白话讲就是:创建一个抽象类并在里面定义一些方法,有的抽象类本身已经实现,实现方法的复用,有的需要子类去实现提高扩展性!」
模板方法的原理可以简单概括如下:
总之,通过这种方式,模板方法设计模式实现了方法的复用,可以更好去扩展,同时将算法的整体结构清晰地展现在一个方法中,使得代码易于理解和维护。
有很多博客都会说Spring框架中的JdbcTemplate也是模版方法模式的实践,看了王争老师的课才知道,它并非基于模板模式来实现的,而是基于回调来实现的,确切地说应该是同步回调。
可以看一下JdbcTemplate源码:
@Override
public void execute(final String sql) throws DataAccessException {
if (logger.isDebugEnabled()) {
logger.debug("Executing SQL statement [" + sql + "]");
}
/**
* Callback to execute the statement.
*/
class ExecuteStatementCallback implements StatementCallback<Object>, SqlProvider {
@Override
@Nullable
public Object doInStatement(Statement stmt) throws SQLException {
stmt.execute(sql);
return null;
}
@Override
public String getSql() {
return sql;
}
}
execute(new ExecuteStatementCallback(), true);
}
看了开源框架使用这么多,自己也模拟一个简单的案例,来体会一下模版方法的魅力!
我们来写模拟人的一生,经历五个阶段:出生、上学、工作、退休、死亡
其中出生和死亡都是不变的流程,我们进行复用! 上学、工作、退休每个人的人生都是不同的,等着他们自己去实现,这样来一个新的人都可以创建一个子类去实现,完成了扩展性!
下面我们开始吧!
/**
* 人的一生模版
* @author wangzhenjun
* @date 2023/8/16 15:07
*/
public abstract class PersonTemplate {
/**
* 人的一生经历的阶段
* @param name
*/
public final void lifeCycle(String name) {
birth(name);
education(name);
work(name);
retirement(name);
death(name);
}
/**
* 教育
* @param name
*/
protected abstract void education(String name);
/**
* 工作
* @param name
*/
protected abstract void work(String name);
/**
* 退休
* @param name
*/
protected abstract void retirement(String name);
/**
* 出生
* @param name
*/
protected void birth(String name) {
System.out.println(name + "哇哇落地了!");
}
/**
* 死亡
* @param name
*/
protected void death(String name) {
System.out.println(name + "退出历史的舞台了!");
}
}
「这里父类的方法,如果不想子类去实现,就可以加上final修饰,这个看自己需要,或者不需要每一个都让子类去实现,可以定义空的方法,有需要的子库去实现!」
如果是我们的业务复杂这里就自己去拓展方法的参数,来进行后续的操作!
/**
* @author wangzhenjun
* @date 2023/8/16 16:30
*/
@Component
public class LiHuaPerson extends PersonTemplate{
@Override
protected void education(String name) {
System.out.println(name + "博士毕业了!");
}
@Override
protected void work(String name) {
System.out.println(name + "当上了上市公司CEO!");
}
@Override
protected void retirement(String name) {
System.out.println(name + "留在公司当顾问,不需要上班,工资照发!");
}
}
/**
* @author wangzhenjun
* @date 2023/8/16 16:30
*/
@Component
public class TomPerson extends PersonTemplate{
@Override
protected void education(String name) {
System.out.println(name + "大学毕业了!");
}
@Override
protected void work(String name) {
System.out.println(name + "当上了公务员!");
}
@Override
protected void retirement(String name) {
System.out.println(name + "正常退休,过上遛狗养花的快乐生活!");
}
}
这里就粘贴两个子类,样子都是一样的!
@SpringBootTest
class DemoNewApplicationTests {
@Autowired
private TomPerson tomPerson;
@Autowired
private LiHuaPerson liHuaPerson;
@Autowired
private PeterPerson peterPerson;
@Test
void contextLoads() {
tomPerson.lifeCycle("Tom");
liHuaPerson.lifeCycle("LiHua");
peterPerson.lifeCycle("Peter");
}
}
这里就是直接注入了三个子类实现,然后调用,正常业务一般是按需来调用流程,这时可以使用策略模式去改造一下调用端,这个就是按需来进行拓展!
然后结合一下这样模版方法+策略模式基本上比较完整了!
父类的实现方法也执行了,子类的实现方法也执行了!
在Spring Boot项目中,整合模板方法设计模式能够帮助提高代码的重用性和可维护性,同时在保持一致性的基础上,为不同场景提供了灵活性。通过深入理解模板方法模式的原理、优缺点以及应用场景,我们可以更好地设计和实现具有高内聚、低耦合的代码。在实际开发中,合理地运用模板方法模式可以有效地提升代码质量和开发效率。