在實際編程中,會經(jīng)常遇到多個類中的某些方法實現(xiàn)邏輯類似的情況,這時我們可以將這些類中的相同部分抽象到父類中,對于有差異的地方,子類根據(jù)自身的實際需求來各自實現(xiàn)。
以羽毛球運動為例,打球必有發(fā)接發(fā)環(huán)節(jié),發(fā)球分正手和反手兩種(這里不談論羽球技術細節(jié)),一般男單反手發(fā)球,女單正手發(fā)球,但發(fā)接發(fā)這個環(huán)節(jié)的流程是一致的。
abstract class Badminton { public abstract void Serve(); public abstract void Catch(); public abstract void Play(); }class MenSingle : Badminton { public override void Serve() { Console.WriteLine("反手發(fā)球......"); } public override void Catch() { Console.WriteLine("正手推底線"); } public override void Play() { Serve(); Catch(); } }class WomenSingle : Badminton { public override void Serve() { Console.WriteLine("正手發(fā)球......."); } public override void Catch() { Console.WriteLine("軟壓一拍"); } public override void Play() { Serve(); Catch(); } }
程序開發(fā)中有個重要的原則:Don't repeat yourself
。而上面一段代碼中,子類MenSingle
和WomenSingle
中的Play
方法是重復的,羽毛球運動除男單、女單外還有男雙,女雙,混雙,如此則代碼中至少五處重復,這顯然不利于日后維護。
接下來對代碼進行改進:
abstract class Badminton { protected abstract void Serve(); protected abstract void Catch(); public void Play() { Serve(); Catch(); } }class MenSingle : Badminton { protected override void Serve() { Console.WriteLine("反手發(fā)球......"); } protected override void Catch() { Console.WriteLine("正手推底線"); } }class WomenSingle : Badminton { protected override void Serve() { Console.WriteLine("正手發(fā)球......."); } protected override void Catch() { Console.WriteLine("軟壓一拍"); } }
這段代碼將Play
方法放到父類中實現(xiàn),對于有差異的Serve
和Catch
則交有子類實現(xiàn),這邊是模板方法模式,封裝不變部分,擴展可變部分。其中Play
方法稱之為模板方法,Serve
和Catch
稱為基本方法。
通常模板方法(可以有多個)在父類中實現(xiàn)并調用基本方法以完成固定的邏輯,且不允許子類重寫。
基本方法一般為抽象方法,由子類來完成具體的實現(xiàn)?;痉椒ǖ脑L問修飾符通常是protected
,不需要對外界暴露(迪米特法則),客戶端只需要調用模板方法即可。
那么,問題來了,世界羽聯(lián)沒有規(guī)定男單必須用反手發(fā)球,女單必須正手發(fā)球。如果男單想用正手發(fā)球怎么辦?為適應這種有著多種可能的場景,我們對代碼稍作調整:
abstract class Badminton { private void ForehandServe() { Console.WriteLine("正手發(fā)球......."); } private void BackhandServe() { Console.WriteLine("反手發(fā)球......"); } protected abstract void Catch(); protected abstract bool IsForeHandServe { get; } public void Play() { if (IsForeHandServe) { ForehandServe(); } else { BackhandServe(); } Catch(); } }class MenSingle : Badminton { protected override bool IsForeHandServe => false; protected override void Catch() { Console.WriteLine("正手推底線"); } }class WomenSingle : Badminton { protected override bool IsForeHandServe => true; protected override void Catch() { Console.WriteLine("軟壓一拍"); } }
這里,我們通過在子類中實現(xiàn)屬性IsForehandServe
來控制父類中具體調用ForehandServe
方法還是調用BackhandServe
方法。屬性IsForehandServe
稱為鉤子函數(shù),根據(jù)鉤子函數(shù)的不同實現(xiàn),模板方法可以有不同的執(zhí)行結果,即子類對父類產(chǎn)生了影響。
以上,是一個模板方法的杜撰使用場景。模板方法模式有個很重要的特征:父類控制流程,子類負責具體細節(jié)的實現(xiàn)。這里有沒有聯(lián)想到IoC(控制反轉)?IoC的實現(xiàn)方式有多種,DI只是其中之一,模板方法模式也可以。
許多框架(如:ASP.NET MVC)也是這個套路,框架定義一套流程,然后由不同的類負責不同功能的實現(xiàn),并預留擴展點讓開發(fā)人員可根據(jù)實際需求進行擴展開發(fā),但整個框架的處理流程開發(fā)人員是控制不了的。
小結
模板方法模式有以下優(yōu)點:
1、封裝不變部分,擴展可變部分;
寫程序就因該是這樣,不僅僅是在模板方法模式中
2、提取公共部分便于日后維護;
Ctrl + C,Ctrl + V 大法好,但濫用也是要命的
3、父類控制流程,子類負責實現(xiàn);
如此,子類便可通過擴展的方式來增加功能;
同時,對于一些復雜的算法,我們可以現(xiàn)在父類的模板方法中定義好流程,然后再在子類中去實現(xiàn),思路上也會清晰不少;
結語
最后,附一段使用模板方法模式寫的分頁查詢代碼:
public class DbBase { public virtual string TableName { get { throw new NotImplementedException($"屬性:{nameof(TableName)}不得為空!"); } } protected virtual string ConnectionString { get { throw new NotImplementedException("屬性:" + nameof(ConnectionString) + "不得為空!"); } } protected SqlConnection CreateSqlConnection() { return CreateSqlConnection(ConnectionString); } protected SqlConnection CreateSqlConnection(string connnectionString) { SqlConnection dbConnection = new SqlConnection(connnectionString); if (dbConnection.State == ConnectionState.Closed) { dbConnection.Open(); } return dbConnection; }
public interface IPagingQuery<T> where T : class{ /// <summary> /// 數(shù)據(jù)總量 /// </summary> int DataCount { get; } /// <summary> /// 分頁查詢 /// </summary> /// <param name="pageNumber">頁碼</param> /// <param name="pageSize">每頁數(shù)據(jù)量</param> /// <returns></returns> IEnumerable<T> PagingQuery(int pageNumber, int pageSize); }
public abstract class PagingQueryDalBase<T> : DbBase, IPagingQuery<T> where T : class{ public int DataCount => GetDataCount(); /// <summary> /// 查詢數(shù)據(jù)總數(shù)SQL /// </summary> protected abstract string QueryDataCountSql(); private int GetDataCount() { int dataCount; using (SqlConnection sqlConnection = base.CreateSqlConnection()) { string sql = QueryDataCountSql(); dataCount = sqlConnection.QueryFirstOrDefault<int>(sql); } return dataCount; } /// <summary> /// 分頁查詢SQL /// </summary> protected abstract string PagingQuerySql(int pageNumber, int pageSize); public IEnumerable<T> PagingQuery(int pageNumber, int pageSize) { if (pageNumber - 1 < 0) { throw new ArgumentException("參數(shù):pageNumber不得小于1"); } if (pageSize <= 0) { throw new ArgumentException("參數(shù):pageNumber必須大于0"); } IEnumerable<T> result; using (SqlConnection sqlConnection = CreateSqlConnection()) { string sql = PagingQuerySql(pageNumber, pageSize); result = sqlConnection.Query<T>(sql); } return result; } }
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