（行为型）模板模式

2021-05-15

字数统计: 1.1k字 | 阅读时长: 4分

模板模式

定义：

模板模式，全称是模板方法设计模式（Template Method Design Pattern）。在GoF的《设计模式》一书中，它的定义是这样的：

Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm’s structure.

翻译成中文就是：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里的“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。

原理很简单，代码实现就更加简单，我写一个示例代码，如下所示：

abstract class TemplateAbstractClass {
    public final function templateMethods() {
        echo "Template method".PHP_EOL;
        $this->f1();
        $this->f2();
    }

    abstract public function f1();
    abstract public function f2();
}

class ConcreteClass1 extends TemplateAbstractClass {
    public function f1() {
        echo "ConcreteClass1::f1()".PHP_EOL;
    }

    public function f2() {
        echo "ConcreteClass1::f2()".PHP_EOL;
    }
}

class ConcreteClass2 extends TemplateAbstractClass {
    public function f1() {
        echo "ConcreteClass2::f1()".PHP_EOL;
    }

    public function f2() {
        echo "ConcreteClass2::f2()".PHP_EOL;
    }
}

$demo1 = new ConcreteClass1();
$demo1->templateMethods();
$demo2 = new ConcreteClass2();
$demo2->templateMethods();

程序输出如下：

Template method
ConcreteClass1::f1()
ConcreteClass1::f2()
Template method
ConcreteClass2::f1()
ConcreteClass2::f2()

模板模式作用一：复用

模板模式把一个算法中不变的流程抽象到父类的模板方法中，将可变的部分留给子类来实现。所有的子类都可以复用父类中模板方法定义的流程代码。

举个例子，比如我们做饭，一般分为以下几个步骤：

洗菜
切菜
炒菜
装盘

因为流程固定，我们可以把整个流程写在模板方法里，供子类复用（流程复用）。假设步骤1：洗菜跟步骤4：装盘这两个步骤内容固定，切菜、炒菜可以自由选择刀具、厨具，那么固定步骤方法代码也可以复用，我先贴下示例代码：

abstract class Cook{
    final public function run(){
        $this->wash();
        $this->cut();
        $this->cooking();
        $this->pack();
    }
    public function wash(){
        echo "洗菜".PHP_EOL;
    }
    public function pack(){
        echo "装盘".PHP_EOL;
    }
    abstract public function cut();
    abstract public function cooking();
}

class Chicken extends Cook{
    public function cut(){
        echo "菜刀切鸡".PHP_EOL;
    }
    public function cooking(){
        echo "铁锅炖鸡".PHP_EOL;
    }
}

class Beef extends Cook{
    public function cut(){
        echo "料理刀切牛排".PHP_EOL;
    }
    public function cooking(){
        echo "平底锅煎牛排".PHP_EOL;
    }
}
$chicken = new Chicken();
$chicken->run();
echo "==============================".PHP_EOL;
$beef = new Beef();
$beef->run();

运行结果如下：

洗菜
菜刀切鸡
铁锅炖鸡
装盘
==============================
洗菜
料理刀切牛排
平底锅煎牛排
装盘

模板模式作用二：扩展

如果我们流程中需要插入其他步骤怎么办呢，也就是对流程进行扩展，其实很简单，只需要预留扩展点，代码如下：

abstract class Cook{
    final public function run(){
        $this->wash();
        //扩展点1
        $this->hook1();
        $this->cut();
        $this->cooking();
        //扩展点2
        $this->hook2();
        $this->pack();
    }
    public function wash(){
        echo "洗菜".PHP_EOL;
    }
    public function pack(){
        echo "装盘".PHP_EOL;
    }
    abstract public function cut();
    abstract public function cooking();
    public function hook1(){

    }
    public function hook2(){

    }
}

class Chicken extends Cook{
    public function cut(){
        echo "菜刀切鸡".PHP_EOL;
    }
    public function cooking(){
        echo "铁锅炖鸡".PHP_EOL;
    }
    public function hook1(){
        echo "添加鸡肉（扩展步骤）".PHP_EOL;
    }
}

class Beef extends Cook{
    public function cut(){
        echo "料理刀切牛排".PHP_EOL;
    }
    public function cooking(){
        echo "平底锅煎牛排".PHP_EOL;
    }
    public function hook2(){
        echo "休息五分钟（扩展步骤）".PHP_EOL;
    }
}
$chicken = new Chicken();
$chicken->run();
echo "==============================".PHP_EOL;
$beef = new Beef();
$beef->run();

输出如下：

洗菜
添加鸡肉（扩展步骤）
菜刀切鸡
铁锅炖鸡
装盘
==============================
洗菜
料理刀切牛排
平底锅煎牛排
休息五分钟（扩展步骤）
装盘

切鸡肉之前多加点鸡肉，煎完牛排休息五分钟，是不是很轻松的就把步骤扩展上去了，用户可以在不修改源码的情况下，基于扩展点定制化功能。