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模板方法模式,从网站登录开始说起

2019-09-25 12:32 1316 查看
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现在的互联网上,想必每个网站都有登录功能,拿我们技术人员常逛的技术网站

CSDN
掘金
博客园
等为例,它们都有登录功能,而且它们的登录流程都差不多,如果我们把这些网站的登录流程用代码模拟出来,该怎么弄呢?

在模拟流程之前,先来分析这个登录流程,其实不管哪个网站,登录流程都是以下四步:

  • 1、跳转到登录页面
  • 2、输入用户名和密码
  • 3、点击登录按钮
  • 4、跳转到首页

我们就照着这个流程来用代码来模拟网站登录的过程,我们以

CSDN
掘金
为例。

模拟 CSDN 登录
/**
* 模拟csdn登录
*/
public class CsdnLogin {
// 第一步:获取登录页面
public void getLoginPage(){
System.out.println("跳转到csdn登录页面...");
}
// 第二步:设置用户名密码
public void setUserAndPass(){
System.out.println("设置好了csdn的用户名和密码...");
}
// 第三步:点击登录
public void clickLogin(){
System.out.println("点击了csdn的登录按钮...");
}
// 进入主页
public void home(){
System.out.println("欢迎来到CSDN社区...");
}
}
模拟掘金登录
/**
* 模拟掘金登录
*/
public class JuejinLogin {
// 第一步:获取登录页面
public void getLoginPage(){
System.out.println("跳转到掘金登录页面...");
}
// 第二步:设置用户名密码
public void setUserAndPass(){
System.out.println("设置好了掘金的用户名和密码...");
}
// 第三步:点击登录
public void clickLogin(){
System.out.println("点击了掘金的登录按钮...");
}
// 进入主页
public void home(){
System.out.println("欢迎来到掘金社区...");
}
}
测试类
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("--------模拟登录到csdn--------");
System.out.println("");
CsdnLogin csdn = new CsdnLogin();
csdn.getLoginPage();
csdn.setUserAndPass();
csdn.clickLogin();
csdn.home();
System.out.println("");

System.out.println("--------模拟登录到掘金--------");
System.out.println("");
JuejinLogin juejin = new JuejinLogin();
juejin.getLoginPage();
juejin.setUserAndPass();
juejin.clickLogin();
juejin.home();
}
}
测试结果


从测试结果来看,我们的设计和实现都没有一点问题,在这里

CSDN
掘金
都有自己的控制流程,那如果我一不小心把
juejin.clickLogin();
写到了
juejin.setUserAndPass();
的前面,那我的登录岂不是失败了?仔细想想,
CSDN
掘金
登录流程都是一样的,那我们能不能把这个流程固定到一个方法中,让它变成一个不可变的标准流程呢?也许这是可行的,我们使用一种新的设计模式,叫做模板方法模式。先一起来简单了解一下模板方法模式。

模板方法模式的定义

在一个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。

模板方法模式的通用类图


模板方法模式相对其他模式来说比较简单,模板方法模式就涉及到两个角色:

  • AbstractClass:抽象类
  • ConcreteClass:具体的实现类

我们用模板方法模式来重新设计我们的模拟登录过程, 我们按照

AbstractClass
的规则来实现模拟登录的模板抽象类
LoginTemplate
LoginTemplate
类的具体设计如下:

/**
* 模板方法模式-抽象类
*/
public abstract class LoginTemplate {

abstract void getLoginPage();

abstract void setUserAndPass();

abstract void clickLogin();

abstract void home();

/**
* 在模板中定义了一个运行方法
* 这个方法会按照我么需要的顺序去执行
*/
public final void login(){
getLoginPage();
setUserAndPass();
clickLogin();
home();
System.out.println("");
}
}

我们将登录涉及到的四个方法抽到到这个中,并且定义了一个模板方法

login()
,模板方法中的定义好了执行的顺序,需要特别注意的地方是模板方法使用了
final
修饰,这样做的目的是防止子类重写改变执行的顺序。

ConcreteClass
类是具体的实现,我们需要定义两个
ConcreteClass
类,
Csdn
JueJin
类是我们的具体实现,这两个类的具体实现跟上面的逻辑跟我们最开始设计的差不多,
Csdn
JueJin
类的具体实现如下:

public class Csdn extends LoginTemplate {
@Override
public void getLoginPage() {
System.out.println("跳转到csdn登录页面...");
}

@Override
public void setUserAndPass() {
System.out.println("设置好了csdn的用户名和密码...");
}

@Override
public void clickLogin() {
System.out.println("点击了csdn的登录按钮...");
}

@Override
public void home() {
System.out.println("欢迎来到CSDN社区...");
}
}
public class JueJin extends LoginTemplate {
@Override
public void getLoginPage() {
System.out.println("跳转到掘金登录页面...");
}

@Override
public void setUserAndPass() {
System.out.println("设置好了掘金的用户名和密码...");
}

@Override
public void clickLogin() {
System.out.println("点击了掘金的登录按钮...");
}

@Override
public void home() {
System.out.println("欢迎来到掘金社区...");
}
}

重新编写我们的测试类

App
,测试类的具体代码如下:

public class App {
public static void main(String[] args) {
// 模拟csdn登录
LoginTemplate csdn = new Csdn();
// 调用模板方法
csdn.login();

// 模拟掘金登录
LoginTemplate juejin = new JueJin();
juejin.login();
}
}

测试结果:


使用模板方法模式之后,给我们模拟登录带来了哪些好处?我总结了一下,使用模板方法模式带来了如下好处:

  • LoginTemplate
    类主导一切,它有一个保护
    login()
    方法控制着整个登录流程
  • 控制顺序方法只存在一个地方,如果需要修改的话,比较方便,如果需要添加在登录前进行机器人验证,我们只需要在
    clickLogin()
    添加一个
    verify()
    方法,然后子类做具体实现就好,保证了这个流程不会出错。
  • 子类只需要专注于实现就好,子类不需要管执行流程

从我们的网站登录案例中,可以看出模板方法模式确实给我们带来了不少的好处,一起来总结一下模板方法模式的优缺点吧。

模板方法模式的优点

  • 封装不可变部分,扩展可变部分
  • 提取公共代码,便于维护
  • 行为由父类控制,子类实现

模板方法模式的缺点

  • 对每个不同的实现都需要定义一个子类,这会导致类的个数增加,系统更加庞大,设计也更加抽象
  • 父类中的抽象方法由子类实现,子类执行的结果会影响父类的结果,这导致一种反向的控制结构,它提高了代码阅读的难度

最后多少一句,JDK 中的

Collections.sort()
方法就是用模板方法来排序的,有兴趣的可以去深入了解一下。

最后

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