如何通过模板方法设计模式提升Java函数可复用性？

模板方法的设计模式得到了改进 java 函数的可重用性通过创建抽象基类来定义公共逻辑，并允许特定子类定制特定行为。它包括：抽象基类定义公共逻辑和模板方法。特定子类继承抽象基类，实现模板方法中的可变部分。其优点包括提高代码的可重用性、可扩展性和可读性和维护性。

模板方法设计模式：改进 Java 函数的可重用性

简介

模板方法设计模式是一种行为设计模式，允许在不同函数之间共享公共逻辑，为子类定制特定行为提供灵活性。

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模式结构

模板方法模式由以下组成：

• 抽象基类: 定义公共逻辑和模板方法。
• 具体子类: 继承抽象基类，实现模板方法中的可变部分。

核心原理

模板方法设计模式的核心原理是将公共逻辑提取到抽象基类中，并在模板方法中定义算法的骨架。具体子类通过复制模板方法中的可变部分来定制特定的行为。

实战案例

考虑一个排序函数的示例，它可以对不同的数据类型进行排序。我们可以使用模板方法设计模式来创建抽象基类和各种特定子类的排序函数，并定制每个数据类型的排序。

代码示例

抽象基类 (Sorter):

public abstract class Sorter {

    protected void sort(Comparable[] elements) {
        // 公共排序逻辑

        for (int i = 1; i < elements.length; i++) {
            Comparable current = elements[i];
            int j = i - 1;
            while (j >= 0 && current.compareTo(elements[j]) < 0) {
                // 元素交换逻辑
                swap(elements, j, j + 1);
                j--;
            }
        }
    }

    protected abstract boolean compare(Comparable a, Comparable b);

    protected void swap(Comparable[] elements, int i, int j) {
        Comparable temp = elements[i];
        elements[i] = elements[j];
        elements[j] = temp;
    }

}

具体子类 (IntegerSorter):

public class IntegerSorter extends Sorter {

    @Override
    protected boolean compare(Comparable a, Comparable b) {
        return (int)a < (int)b;
    }

}

用法

Comparable[] integers = {5, 3, 7, 2, 1, 9};
Sorter sorter = new IntegerSorter();
sorter.sort(integers);

for (Comparable integer : integers) {
    System.out.print(integer + " ");
}

输出

1 2 3 5 7 9

优点

• 通过抽象的公共逻辑和定制的可变部分，提高代码的可重用性，避免重复代码。
• 提高可扩展性，允许在不影响现有代码的情况下添加新功能(例如，对其他数据类型进行排序)。
• 通过将注意力集中在可变部分，简化代码结构，提高代码的可读性和维护性。

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