Java デザイン パターン テンプレート メソッド パターン分析

テンプレートメソッドパターンはアルゴリズムの骨格を定義する動作設計パターンであり、一部のステップはサブクラスによって実装されます。 (1) 抽象クラス (スケルトンを定義) と具象クラス (特定のステップを実装) が含まれています。 (2) 抽象クラスはパブリック オペレーションとフック メソッドを定義します。 (3) 具象クラスはフック メソッドをオーバーライドして動作をカスタマイズします。 (4) 利点には、再利用性、柔軟性、拡張性が含まれます。 (5) 制限には、複雑さとパフォーマンスのオーバーヘッドが含まれます。

Java デザイン パターン テンプレート メソッド パターン

はじめに

テンプレート メソッド パターンは、操作のスケルトンを定義し、サブクラスに実装されるいくつかのステップを延期する動作設計パターンです。このパターンにより、サブクラスはアルゴリズムの全体的な構造を変更することなく、アルゴリズムの特定のステップをカスタマイズできます。

構造

テンプレート メソッド パターンには、次の主な役割が含まれています:

• 抽象クラス (抽象): パブリック オペレーションやオプションのフック メソッドを含む、アルゴリズムのスケルトンを定義します。
• 具象クラス (具象): アルゴリズムの特定のステップを実装し、フック メソッドをオーバーライドして動作をカスタマイズします。

コード例

// 抽象类
abstract class AbstractClass {
    public void execute() {
        preProcess();
        process();
        postProcess();
    }

    protected abstract void preProcess();

    protected abstract void process();

    protected abstract void postProcess();
}

// 具体类
class ConcreteClass1 extends AbstractClass {

    @Override
    protected void preProcess() {
        System.out.println("Performing pre-processing...");
    }

    @Override
    protected void process() {
        System.out.println("Performing processing...");
    }

    @Override
    protected void postProcess() {
        System.out.println("Performing post-processing...");
    }
}

// 具体类
class ConcreteClass2 extends AbstractClass {

    @Override
    protected void preProcess() {
        System.out.println("Performing pre-processing for ConcreteClass2...");
    }

    @Override
    protected void process() {
        System.out.println("Performing processing for ConcreteClass2...");
    }

    @Override
    protected void postProcess() {
        System.out.println("Performing post-processing for ConcreteClass2...");
    }
}

// 实战案例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass concreteClass1 = new ConcreteClass1();
        concreteClass1.execute();

        // 输出：
        // Performing pre-processing...
        // Performing processing...
        // Performing post-processing...

        System.out.println();
        AbstractClass concreteClass2 = new ConcreteClass2();
        concreteClass2.execute();

        // 输出：
        // Performing pre-processing for ConcreteClass2...
        // Performing processing for ConcreteClass2...
        // Performing post-processing for ConcreteClass2...
    }
}

長所

• 再利用性: テンプレートメソッドパターンによりアルゴリズムのスケルトンを再利用できる一方で、サブクラスは特定のステップをカスタマイズできます。
• 柔軟性: サブクラスは、親クラスに影響を与えることなく、必要に応じてアルゴリズムの動作をカスタマイズできます。
• 拡張性: 新しい具象クラスを追加してアルゴリズムを拡張するのは簡単です。

制限事項

• 複雑さ: アルゴリズムの構造は、特に多くの具象クラスがある場合、複雑になる可能性があります。
• パフォーマンス: フックメソッドの呼び出しにより、追加のオーバーヘッドが発生する可能性があります。

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