Android编程设计模式之模板方法模式详解

什么是模板方法模式？

模板方法模式是一种行为型设计模式，它定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法的结构下，重定义算法的某些步骤。

模板方法模式的实现方式

在 Android 中，模板方法模式实现方式分为两类：基于抽象类的模板方法模式和基于接口的模板方法模式。

基于抽象类的模板方法模式

基于抽象类的模板方法模式，定义了一个抽象类 AbstractClass，包含模板方法 templateMethod() 和一些抽象方法 primitiveOperation1() 和 primitiveOperation2()，其中 primitiveOperation1() 和 primitiveOperation2() 由子类实现。

public abstract class AbstractClass {
    public final void templateMethod() {
        primitiveOperation1();
        primitiveOperation2();
    }

    protected abstract void primitiveOperation1();
    protected abstract void primitiveOperation2();
}

在子类中，只需要实现 primitiveOperation1() 和 primitiveOperation2() 方法，就可以通过调用父类的 templateMethod() 来调用算法。

public class ConcreteClass extends AbstractClass {
    @Override
    protected void primitiveOperation1() {
        System.out.println("ConcreteClass implement operation1");
    }

    @Override
    protected void primitiveOperation2() {
        System.out.println("ConcreteClass implement operation2");
    }
}

示例代码已经放在 Github 上。

基于接口的模板方法模式

基于接口的模板方法模式，定义了一个接口 Interface，包含模板方法 templateMethod() 和一些默认方法 defaultMethod1() 和 defaultMethod2()，其中 defaultMethod1() 和 defaultMethod2() 可以是默认的实现，也可以是抽象方法，由子类实现。

public interface Interface {
    default void templateMethod() {
        defaultMethod1();
        defaultMethod2();
    }

    default void defaultMethod1() {
        System.out.println("Interface default implementation of defaultMethod1");
    }

    default void defaultMethod2() {
        System.out.println("Interface default implementation of defaultMethod2");
    }
}

在子类中，如果需要更改 defaultMethod1() 和 defaultMethod2() 的实现，可以重写这两个方法；如果需要实现额外的方法，可以直接实现 Interface 接口。

public class ConcreteClass implements Interface {
    @Override
    public void defaultMethod1() {
        System.out.println("ConcreteClass override default implementation of defaultMethod1");
    }
}

示例代码已经放在 Github 上。

模板方法模式的优缺点

优点

• 将算法的具体实现和算法的框架分离，使得算法更容易扩展和重构。
• 提高了代码的重用性，避免了重复的代码。

缺点

• 模板方法中的抽象方法过多会使得代码难以维护。
• 子类必须实现抽象方法，会在一定程度上增加子类的继承复杂度。

总结

模板方法模式是一种常用的设计模式，在 Android 开发中也有广泛的应用。通过抽象出模板方法，延迟部分步骤的实现，实现了算法的扩展和重构，提高了代码的重用性和可维护性。同时，也要注意模板方法中的抽象方法过多容易导致代码难以维护，子类的继承复杂度也会相应增加。