《设计模式之美》 - 王铮 - 设计模式之模板模式
作者:互联网
模板模式。我们多次强调,绝大部分设计模式的原理和实现,都非常简单,难的是掌握应用场景,搞清楚能解决什么问题。模板模式也不例外。模板模式主要是用来解决复用和扩展两个问题。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。示例代码:
public abstract class AbstractClass { public final void templateMethod() { //... method1(); //... method2(); //... } protected abstract void method1(); protected abstract void method2(); } public class ConcreteClass1 extends AbstractClass { @Override protected void method1() { //... } @Override protected void method2() { //... } } public class ConcreteClass2 extends AbstractClass { @Override protected void method1() { //... } @Override protected void method2() { //... } } AbstractClass demo = ConcreteClass1(); demo.templateMethod();
在模板模式经典的实现中,模板方法定义为 final,可以避免被子类重写。需要子类重写的方法定义为 abstract,可以强迫子类去实现。不过,在实际项目开发中,模板模式的实现比较灵活,以上两点都不是必须的。
复用和扩展是模板模式的两大作用,实际上,还有另外一个技术概念,也能起到跟模板模式相同的作用,那就是回调(Callback)。今天我们今天就来看一下,回调的原理、实现和应用,以及它跟模板模式的区别和联系。
回调的原理解析相对于普通的函数调用来说,回调是一种双向调用关系。A 类事先注册某个函数 F 到 B 类,A 类在调用 B 类的 P 函数的时候,B 类反过来调用 A 类注册给它的 F 函数。这里的 F 函数就是“回调函数”。A 调用 B,B 反过来又调用 A,这种调用机制就叫作“回调”。
A 类如何将回调函数传递给 B 类呢?不同的编程语言,有不同的实现方法。C 语言可以使用函数指针,Java 则需要使用包裹了回调函数的类对象,我们简称为回调对象。这里我用 Java 语言举例说明一下。代码如下所示:
public interface ICallback { void methodToCallback(); } public class BClass { public void process(ICallback callback) { //... callback.methodToCallback(); //... } } public class AClass { public static void main(String[] args) { BClass b = new BClass(); b.process(new ICallback() { //回调对象 @Override public void methodToCallback() { System.out.println("Call back me."); } }); } }
回调可以分为同步回调和异步回调(或者延迟回调)。同步回调指在函数返回之前执行回调函数;异步回调指的是在函数返回之后执行回调函数。上面的代码实际上是同步回调的实现方式,在 process() 函数返回之前,执行完回调函数 methodToCallback()。而上面支付的例子是异步回调的实现方式,发起支付之后不需要等待回调接口被调用就直接返回。从应用场景上来看,同步回调看起来更像模板模式,异步回调看起来更像观察者模式。
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