设计模式实战: Template Method(模板方法)

原本对于设计模式的写作还不在当前的计划中，然而因为在写TWU作业的时候，觉得代码写得不好，于是慢慢试着一点点重构，重新看着设计模式。也开始记录这一点点的方法，至少这些步骤是必要的。

Main函数

从基本的App说起

对于一个基本的C/C++/Java/Python的Application来说，他只需要有一个Main函数就够了。对于一个好一点的APP来说，他可能是下面的步骤，

main(){
    init();
    while(!condition()){
        do();
    }
}

上面的代码是我在学51/AVR等各式嵌入式设备时，经常是按上面的写法写的，对于一个更符合人性的App来说他应该会有一个退出函数。

main(){
    init();
    while(!condition()){
        do();
    }
    exit();
}

于是很幸运地我找到了这样的一个例子。

过去看过Arduino的代码，了解过他是如何工作的，对于一个Arduino的代码来说，必要的两个函数就是。

void setup() {
}

void loop() {
}

setup()函数相当于上面的init()，而loop()函数刚相当于上面的do()。似乎这就是我们想要的东西，看看Arduino目录中的Arduino.h就会发现，如下的代码(删减部分代码)

#include <Arduino.h>

int main(void)
{
    init();
    setup();        
    for (;;) {
        loop();
        if (serialEventRun) serialEventRun();
    }

    return 0;
}

代码中的for(;;)看上去似乎比while(True)容易理解得多，这也就是为什么嵌入式中经常用到的是for(;;)，从某种意义上来说两者是等价的。再有不同的地方，就是gcc规定了,main()函数不能是void。so,两者是差不多的。只是没有，并没有在上面看到模板方法，等等。我们在上面所做的事情，便是创建一个框架。

Template Method

模板方法： 在一方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

对于我来说，我就是在基本的App中遇到的情况是一样的，在我的例子中，一开始我的代码是这样写的。

public static void main(String[] args) throws IOException {
    initLibrary();
    while(!isQuit){
        loop();
    }
    exit;
}

protected void initLibrary(); {
    System.out.println(welcomeMessage);
}

protected void loop() {
    String key = "";
    Scanner sc = new Scanner(System.in);
    key = sc.nextLine();

    System.out.println(results);
    if(key.equals("Quit")){
        setQuit();
    }
}

protected void exit() {
    System.out.println("Quit Library");
}

只是这样写感觉很是别扭，看上去一点高大上的感觉，也木有。于是，打开书，找找灵感，就在《敏捷软件开发》一书中找到了类似的案例。Template Method模式可以分离能用的算法和具体的上下文，而我们通用的算法便是。

main(){
    init();
    while(!condition()){
        do();
    }
    exit();
}

看上去正好似乎我们当前的案例，于是便照猫画虎地来了一遍。

Template Method实战

创建了一个名为App的抽象基类，

public abstract class App {
    private boolean isQuit = false;

    protected abstract void loop();
    protected abstract void exit();

    private boolean quit() {
        return isQuit;
    }

    protected boolean setQuit() {
        return isQuit = true;
    }

    protected abstract void init();

    public void run(){
        init();
        while(!quit()){
            loop();
        }
        exit();
    }
}

而这个也和书中的一样，是一个通用的主循环应用程序。从应用的run函数中，可以看到主循环。而所有的工作也都交付给抽象方法，于是我们的LibraryApp就变成了

public class LibraryApp extends App {
    private static String welcomeMessage = "Welcome to Biblioteca library";

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        (new LibraryApp()).run();
    }

    protected void init() {
        System.out.println(welcomeMessage);
    }

    protected void loop() {
        String key = "";
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        key = sc.nextLine();

        if(key.equals("Quit")){
            setQuit();
        }
    }

    protected void exit() {
        System.out.println("Quit Library");
    }
}

然而，如书中所说这是一个很好的用于示范TEMPLATE METHOD模式的例子，却不是一个合适的例子。

其他

参考书目

• 《Head First 设计模式》
• 《设计模式》
• 《敏捷软件开发 原则、模式与实践》