重温Java中的模板方法设计模式

原文链接:https://dzone.com/articles/revisiting-the-template-method-design-pattern-in-j

作者: Grzegorz Piwowarek

译者:thornhill

想要了解有关Java中模板方法设计模式的更多信息。看看我们探索经典GoF模板方法实现的这篇文章。

Java 8 lambda表达式的简洁性为经典的GoF设计模式提供了新的视角。通过利用函数式编程，我们可以通过更少的耦合和仪式获得相同的好处 --- 模板方法就是一个很好的例子。

经典的GoF模板方法实现

模板方法设计模式是Gang of Four描述的23种设计模式之一 ---利用它可以轻松地符合Open-Closed和Hollywood 原则。

简而言之，它有助于定义某个算法的骨架（算法不变量），用户可以填充空白，这是通过覆盖定义骨架实现的抽象类所暴露的抽象方法来实现的。

更多的，想象一些场景，比如记录某些操作的执行时间，在事务中运行代码，或者我们负责以前/后/测试方法的形式填充空白的经典JUnit工作流 - 这些场景是模式闪光之处。

让我们看看一个相当简单的例子，它以天真的执行时间记录包围我们的代码。

经过专业训练的GoF设计模式从业者将使用抽象类来实现这个想法：

1. package com.pivovarit.template_method.gof;

2. import java.time.Duration;

3. import java.time.LocalTime;

4. abstract class AbstractTimeLoggingMethod {

5.    abstract void run();

6.    public void runWithTimeLogging() {

7.        var before = LocalTime.now();

8.        run();

9.        var after = LocalTime.now();

10.        System.out.printf(

11.          "Execution took: %d ms%n",

12.          Duration.between(before, after).toMillis());

13.    }

14. }

然后，如果我们想用记录逻辑包装我们的代码片段，我们只需要扩展该类，然后使用public方法：

1. public static void main(String[] args) {

2.    var fetchAndLog = new AbstractTimeLoggingMethod() {

3.        @Override

4.        void run() {

5.            findById(42);

6.        }

7.    };

8.    fetchAndLog.runWithTimeLogging(); // Execution took: 1005 ms

9. }

然而，由于它依赖于继承，这种方法非常具有侵入性 - 它将类紧密地耦合在一起并且用过多的样板（甚至没有提到每个子类最终成为新的* .class文件的事实）。

用函数简化模板方法

在我们的工具箱中使用新工具，我们可以使用上面的轻量级版本实现类似的效果，而不使用函数式编程思想继承。既然我们现在可以传递函数，为什么不在这里做同样的事情呢？

因此，我们可以在一个接受功能接口的方法中实现，而不是通过使用抽象类来定义骨架：

1. final class TemplateMethodUtil {

2.    private TemplateMethodUtil() {

3.    }

4.    static void runWithExecutionTimeLogging(Runnable action) {

5.        var before = LocalTime.now();

6.        action.run();

7.        var after = LocalTime.now();

8.        System.out.printf(

9.          "Execution took: %d ms%n",

10.          Duration.between(before, after).toMillis());

11.    }

12. }

现在，每当我们想要选择加入时，只需调用util方法来利用编译时方面的语义即可：

1. TemplateMethodUtil。runWithExecutionTimeLogging（（）- >  findById（42））;

想要编排多个调用？不是问题：

1. static void orchestrate(Runnable step1, Runnable step2) {

2.    System.out.println("starting...");

3.    step1.run();

4.    step2.run();

5.    System.out.println("ending...");

6. }

运行：

1. TemplateMethodUtil.orchestrate(

2.  () -> System.out.println("a"),

3.  () -> System.out.println("b"));

4. starting...

5. a

6. b

7. ending...

总结

GoF书中充满了规范性的想法，但随着新方法的出现，实现更好的实施，仍然值得重新审视。

代码片段可以在GitHub上找到。

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