第10章　模板方法模式 10.1 輝煌工程——制造悍馬 周三，9:00，我剛剛坐到位置上，打開電腦準備開始干活。 “小三，小三，叫一下其他同事，到會議室開會”，老大跑過來吼，帶著壞笑。還沒等大家坐穩，老大就開講了： “告訴大家一個好消息，昨天終于把××模型公司的口子打開了，要我們做悍馬模型，雖然是第一個車輛模型，但是我們有能力、有信心做好，我們一定要……”（中間省略20分鐘的講話，如果你聽過領導人的講話，這個你應該能夠續上） 動員工作做完了，那就開始壓任務了。“這次時間是非常緊張的，只有一個星期的時間，小三，你負責在一個星期的時間把這批10萬車模（注：車模是車輛模型的意思，不是香車美女那個車模）建設完成……” “一個星期？這個……是真做不完，要做分析，做模板，做測試，還要考慮擴展性、穩定性、健壯性等，時間實在是太少了。”還沒等老大說完，我就急了，再不急我的小命就折在上面了！ “那這樣，只做最基本的實現，不考慮太多的問題，怎么樣？”老大又把我彈回去了。 “只作基本實現？那……” 唉，領導已經布置任務了，那就開始拼命地做吧。然后就開始準備動手做，在做之前先介紹一下我們公司的背景，我們公司是做模型生產的，做過橋梁模型、建筑模型、機械模型，甚至是一些政府、軍事的機密模型，這個不能細說，絕密。公司的主要業務就是把實物按照一定的比例縮小或放大，用于試驗、分析、量化或者是銷售，等等，上面提到的××模型公司是專門銷售車輛模型的公司，自己沒有生產企業，全部是代工。我們公司是第一次從××模型公司接單，那我怎么著也要把活干好，可時間有限，任務量又巨大，怎么辦？ 既然領導都說了，不考慮擴展性，那好辦，先按照最一般的經驗設計類圖，如圖10-1所示。  圖10-1 悍馬車模型最一般的類圖 非常簡單的實現，悍馬車有兩個型號，H1和H2。按照需求，只需要悍馬模型，那好我就給你悍馬模型，先寫個抽象類，然后兩個不同型號的模型實現類，通過簡單的繼承就可以實現業務要求。我們先從抽象類開始編寫，抽象悍馬模型如代碼清單10-1所示。 代碼清單10-1 抽象悍馬模型 public?abstract?class?HummerModel?{ ?????/* ??????*?首先，這個模型要能夠被發動起來，別管是手搖發動，還是電力發動，反正 ??????*?是要能夠發動起來，那這個實現要在實現類里了 ??????*/ ?????public?abstract?void?start(); ?????//能發動，還要能停下來，那才是真本事 ?????public?abstract?void?stop();??????? ?????//喇叭會出聲音，是滴滴叫，還是嗶嗶叫 ?????public?abstract?void?alarm(); ?????//引擎會轟隆隆地響，不響那是假的 ?????public?abstract?void?engineBoom(); ?????//那模型應該會跑吧，別管是人推的，還是電力驅動的，總之要會跑 ?????public?abstract?void?run(); } 在抽象類中，我們定義了悍馬模型都必須具有的特質：能夠發動、停止，喇叭會響，引擎可以轟鳴，而且還可以停止。但是每個型號的悍馬實現是不同的，H1型號的悍馬如代碼清單10-2所示。 代碼清單10-2 H1型號悍馬模型 public?class?HummerH1Model?extends?HummerModel?{ ?????//H1型號的悍馬車鳴笛 ?????public?void?alarm()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H1鳴笛..."); ?????} ?????//引擎轟鳴聲 ?????public?void?engineBoom()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H1引擎聲音是這樣的..."); ?????} ?????//汽車發動 ?????public?void?start()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H1發動..."); ?????}?? ?????//停車 ?????public?void?stop()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H1停車..."); ?????} ?????//開動起來 ?????public?void?run(){ ?????????????//先發動汽車 ?????????????this.start(); ?????????????//引擎開始轟鳴 ?????????????this.engineBoom(); ?????????????//然后就開始跑了，跑的過程中遇到一條狗擋路，就按喇叭 ?????????????this.alarm(); ?????????????//到達目的地就停車 ?????????????this.stop(); ?????} } 大家注意看run()方法，這是一個匯總的方法，一個模型生產成功了，總要拿給客戶檢測吧，怎么檢測？“是騾子是馬，拉出去溜溜”，這就是一種檢驗方法，讓它跑起來！通過run()這樣的方法，把模型的所有功能都測試到了。 H2型號悍馬如代碼清單10-3所示。 代碼清單10-3 H2型號悍馬模型 public?class?HummerH2Model?extends?HummerModel?{ ?????//H2型號的悍馬車鳴笛 ?????public?void?alarm()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H2鳴笛..."); ?????} ?????//引擎轟鳴聲 ?????public?void?engineBoom()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H2引擎聲音是這樣在..."); ?????} ?????//汽車發動 ?????public?void?start()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H2發動..."); ?????}?? ?????//停車 ?????public?void?stop()?{ ?????????????System.out.println("悍馬H2停車..."); ?????}?? ?????//開動起來 ?????public?void?run(){ ?????????????//先發動汽車 ?????????????this.start();?????????????? ?????????????//引擎開始轟鳴 ?????????????this.engineBoom();????????? ?????????????//然后就開始跑了，跑的過程中遇到一條狗擋路，就按喇叭 ?????????????this.alarm();?????????????? ?????????????//到達目的地就停車 ?????????????this.stop(); ?????} } 好了，程序編寫到這里，已經發現問題了，兩個實現類的run()方法都是完全相同的，那這個run()方法的實現應該出現在抽象類，不應該在實現類上，抽象是所有子類的共性封裝。 注意　在軟件開發過程中，如果相同的一段代碼復制過兩次，就需要對設計產生懷疑，架構師要明確地說明為什么相同的邏輯要出現兩次或更多次。 好，問題發現了，我們就需要馬上更改，修改后的類圖如圖10-2所示。  圖10-2 修改后的悍馬車模類圖 注意，抽象類HummerModel中的run()方法，由抽象方法變更為實現方法，其源代碼如代碼清單10-4所示。 代碼清單10-4 修改后的抽象悍馬模型 public?abstract?class?HummerModel?{ ?????/* ??????*?首先，這個模型要能發動起來，別管是手搖發動，還是電力發動，反正 ??????*?是要能夠發動起來，那這個實現要在實現類里了 ??????*/ ?????public?abstract?void?start();?????? ?????//能發動，還要能停下來，那才是真本事 ?????public?abstract?void?stop();??????? ?????//喇叭會出聲音，是滴滴叫，還是嗶嗶叫 ?????public?abstract?void?alarm();?????? ?????//引擎會轟隆隆地響，不響那是假的 ?????public?abstract?void?engineBoom();? ?????//那模型應該會跑吧，別管是人推的，還是電力驅動，總之要會跑 ?????public?void?run(){ ?????????????//先發動汽車 ?????????????this.start();?????????????? ?????????????//引擎開始轟鳴 ?????????????this.engineBoom();????????? ?????????????//然后就開始跑了，跑的過程中遇到一條狗擋路，就按喇叭 ?????????????this.alarm();?????????????? ?????????????//到達目的地就停車 ?????????????this.stop(); ?????} } 在抽象的悍馬模型上已經定義了run()方法的執行規則，先啟動，然后引擎立刻轟鳴，中間還要按一下喇叭，制造點噪聲（要不就不是名車了）。然后停車，它的兩個具體實現類就不需要實現run()方法了，只要把代碼清單10-2、代碼清單10-3上的run()方法刪除即可，不再贅述代碼。 場景類實現的任務就是把生產出的模型展現給客戶，其源代碼如代碼清單10-5所示。 代碼清單10-5 場景類 public?class?Client?{ ?????public?static?void?main(String[]?args)?{ ?????????????//XX公司要H1型號的悍馬 ?????????????HummerModel?h1?=?new?HummerH1Model();?????????????? ?????????????//H1模型演示 ?????????????h1.run(); ?????} } 運行結果如下所示。 悍馬H1發動... 悍馬H1引擎聲音是這樣的... 悍馬H1鳴笛... 悍馬H1停車... 目前客戶只要看H1型號的悍馬車，沒問題，生產出來，同時可以運行起來給他看看。非常簡單，那如果我告訴你這就是模板方法模式你會不會很不屑呢？就這模式，太簡單了，我一直在使用呀！是的，你經常在使用，但你不知道這是模板方法模式，那些所謂的高手就可以很牛地說：“用模板方法模式就可以實現”，你還要很崇拜地看著，哇，牛人，模板方法模式是什么呀？這就是模板方法模式。