[Design Pattern] 樣板方法 (Template Method )

Andy Lu

Mar 19, 2021

使用 Kotlin 示範

目的

在同一個層級的類別中，如果有方法的操作是類似的，可以將相同的的部分抽出至新類別裡，並把需要變動的部分保留在原本的類別中。

也就是說，將演算法的骨架定義在父類別中，然後在子類別覆寫部分函數。

模式

行為模式 (Behavioral pattern)

架構圖

ParentClass 為一抽象類別
ParentClass 中的 execute() 為樣板方法。分別呼叫了 method1(), method2(), method3()
其中， method2() 為一個抽象方法。
在 Class1 以及 Class2 分別實作各自的 method2() 邏輯。

範例

假設有兩個 Class 包含了“類似”的操作： Class1 的 execute() 接連呼叫了 metho1()->method2A()->methodC();Class2 的 execute() 接連呼叫了 metho1()->method2B()->methodC() 。

我們發現，這兩個類別的 execute() 呼叫，只有 method2A() 與 method2B() 不同，其他部分都相同，所以我們可以使用 Template Method 來將相同部分抽至 ParentClass() 。

重構

將 execute() 方法抽至 ParentClass 中，
將 method1() , method3() 方法搬至 ParentClass 內。
在 ParentClass 中新增一 abstract method: method2()。
將 ParentClass 內的 execute() 方法按照原本的順序排列。
把 Class1 及 Class2 繼承 ParentClass 。
把 Class1 及 Class2 的 method2A() 及 method2B() 改名為 method2() 並加上 override 覆寫 ParentClass中的 abstract method：method2()。

心得

如同之前介紹的 Factory Method (工廠方法)，同樣都是將類別中相同的部分搬移至父類別內，但與工廠方法不同的是，在樣板方法中，父類別是一個抽象類別，並且擁有一個樣板方法 (Template Method)，在這個方法中，可以將演算法的架構定義在這邊，將共同的函式定義在父類別內，並且按照正確的順序來調用。子類別唯一做的是，就是把可變的部分自行處理掉，通常是一個抽象方法。

如果父類別定義一個抽象方法供子類別覆寫，那麼子類別必須要覆寫該抽象類別，否則該子類別也會成為抽象類別。

在樣板方法中，可能會擔心子類別覆寫父類別的抽象類別時，不小心也把樣板方法給覆寫了。在 Kotlin 中，除非在樣板方法前方加上 open ，否則子類別將不能任意的覆寫父類別的方法。

github: https://github.com/andyludeveloper/TemplateMethod_Kotlin/