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Android編程設(shè)計模式之模板方法模式詳解

 更新時間:2017年12月26日 11:00:01   作者:蹲街式等待  
這篇文章主要介紹了Android編程設(shè)計模式之模板方法模式,結(jié)合實例形式詳細(xì)分析了Android模板方法模式的概念、功能、使用場景、用法及相關(guān)操作注意事項,需要的朋友可以參考下

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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