Android編程設(shè)計模式之模板方法模式詳解
本文實例講述了Android編程設(shè)計模式之模板方法模式。分享給大家供大家參考,具體如下:
一、介紹
在面向?qū)ο箝_發(fā)過程中,通常會遇到這樣的一個問題,我們知道一個算法所需的關(guān)鍵步驟,并確定了這些步驟的執(zhí)行順序,但是,某些步驟的具體實現(xiàn)是未知的,或者說某些步驟的實現(xiàn)是會隨著環(huán)境的變化而改變的,例如,執(zhí)行程序的流程大致如下:
1.檢查代碼的正確性;
2.鏈接相關(guān)的類庫;
3.編譯相關(guān)代碼;
4.執(zhí)行程序。
對于不同的程序設(shè)計語言,上述4個步驟都是不一樣的,但是,它們的執(zhí)行流程是固定的,這類問題的解決方案就是我們本章要講的模板方法模式。
二、定義
定義一個操作中的算法的框架,而將一些步驟延遲到子類中,使得子類可以不改變一個算法的結(jié)構(gòu)即可重定義該算法的某些特定步驟。
三、使用場景
多個子類有公有的方法,并且邏輯基本相同時。
重要、復(fù)雜的算法,可以把核心算法設(shè)計為模板方法,周邊的相關(guān)細(xì)節(jié)功能則由各個子類實現(xiàn)。
重構(gòu)時,模板方法模式是一個經(jīng)常使用的模式,把相同的代碼抽取到父類中,然后通過鉤子函數(shù)約束其行為。
四、模板方法模式的UML類圖
UML類圖:
角色介紹:
AbstractClass:抽象類,定義了一套算法框架。
ConcreteClass1:具體實現(xiàn)類1。
ConcreteClass2:具體實現(xiàn)類2。
五、簡單示例
模板方法實際上是封裝一個固定流程,就像是一套執(zhí)行模板一樣,第一步該做什么,第二步該做什么都已經(jīng)在抽象類中定義好。而子類可以有不同的算法實現(xiàn),在框架不被修改的情況下實現(xiàn)某些步驟的算法替換,下面以打開計算機(jī)這個動作來簡單演示一下模板方法。打開計算機(jī)的整個過程都是相對固定的,首先啟動計算機(jī)電源,計算機(jī)檢測自身狀態(tài)沒有問題時將進(jìn)入操作系統(tǒng),對用戶進(jìn)行驗證之后即可登錄計算機(jī),下面我們使用模板方法來模擬一下這個過程:
抽象的 Computer
/** * 抽象的 Computer */ public abstract class AbstractComputer { //下面是抽象方法,子類可以覆蓋,不允許外部直接調(diào)用這些方法,所以用protected /** * 開啟電源 */ protected abstract void powerOn(); /** * 檢查硬件 */ protected abstract void checkHardware(); /** * 載入操作系統(tǒng) */ protected abstract void loadOS(); /** * 登錄 */ protected abstract void login(); //下面是鉤子方法,聲明并實現(xiàn) /** * 是否需要登錄 * * @return true為需要登錄 */ protected boolean isLogin(){ return true; } //下面是模板方法,定義為final,子類不能覆蓋此方法 /** * 啟動計算機(jī)方法,步驟為開啟電源、系統(tǒng)檢查、加載系統(tǒng)、檢查是否登錄。 */ public final void startUp(){ System.out.println("--------開機(jī) START--------"); powerOn(); checkHardware(); loadOS(); if(isLogin()){ login(); } System.out.println("-------- 開機(jī) END --------"); } }
Windows系統(tǒng)電腦(不需登錄):
/** * Windows系統(tǒng)電腦 */ public class WindowsComputer extends AbstractComputer{ @Override protected void powerOn() { System.out.println("Windows電腦開啟電源"); } @Override protected void checkHardware() { System.out.println("Windows電腦檢查硬件"); } @Override protected void loadOS() { System.out.println("Windows電腦載入操作系統(tǒng)"); } @Override protected void login() { } @Override protected boolean isLogin() { return false;//返回false,不需登錄 } }
Mac系統(tǒng)電腦(需登錄):
/** * Mac系統(tǒng)電腦 */ public class MacComputer extends AbstractComputer{ @Override protected void powerOn() { System.out.println("Mac電腦開啟電源"); } @Override protected void checkHardware() { System.out.println("Mac電腦檢查硬件"); } @Override protected void loadOS() { System.out.println("Mac電腦載入操作系統(tǒng)"); } @Override protected void login() { System.out.println("Mac電腦登錄"); } }
調(diào)用:
public class Client { public static void main(String[] args) { AbstractComputer comp = new WindowsComputer(); comp.startUp(); comp = new MacComputer(); comp.startUp(); } }
結(jié)果:
--------開機(jī) START-------- Windows電腦開啟電源 Windows電腦檢查硬件 Windows電腦載入操作系統(tǒng) -------- 開機(jī) END -------- --------開機(jī) START-------- Mac電腦開啟電源 Mac電腦檢查硬件 Mac電腦載入操作系統(tǒng) Mac電腦登錄 -------- 開機(jī) END --------
六、Android源碼中的模板方法模式
1、AsyncTask
在使用AsyncTask時,我們都知道把耗時操作放到doInBackground(Params… params)中,在doInBackground之前,如果想做一些初始化操作,可以把實現(xiàn)寫在onPreExecute中,當(dāng)doInBackground執(zhí)行完后會執(zhí)行onPostExecute方法,而我們只需要構(gòu)建AsyncTask對象,然后執(zhí)行execute方法。
2、Activity的生命周期
ActivityThread的main函數(shù)被調(diào)用后,依次執(zhí)行Activity的onCreate、onStart、onResume函數(shù),用戶通常在Activity的子類中覆寫onCreate方法,并且在該方法中調(diào)用setContentView來設(shè)置布局。
七、區(qū)別
工廠方法是模板方法的一種特殊版本。
策略模式和模板方法模式都是封裝算法,一個用組合,一個用繼承。
策略模式和模板模式通常可以互相替換。它們都像試卷,策略模式是選擇題,模板模式是填空題。
八、總結(jié)
模板方法模式用4個字概括就是:流程封裝。也就是把某個固定的流程封裝到一個final方法中,并且讓子類能夠定制這個流程中的某些或者所有步驟,這就要求父類提取公用的代碼,提升代碼的復(fù)用率,同時帶來了更好的可擴(kuò)展性。
優(yōu)點:
封裝不變部分,擴(kuò)展可變部分。
提取公共部分代碼,便于維護(hù)。
缺點:
需要為每一個基本方法的不同實現(xiàn)提供一個子類,如果父類中可變的基本方法太多,將會導(dǎo)致類的個數(shù)增加,系統(tǒng)更加龐大,設(shè)計也更加抽象,此時,可結(jié)合橋接模式來進(jìn)行設(shè)計。
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希望本文所述對大家Android程序設(shè)計有所幫助。
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