菜鸟译文（二）——使用Java泛型构造模板方法模式

如果你发现你有很多重复的代码，你可能会考虑用模板方法消除容易出错的重复代码。这里有一个例子:下面的两个类,完成了几乎相同的功能：

实例化并初始化一个Reader来读取CSV文件；
读取每一行并解析；
把每一行的字符填充到Product或Customer对象；
将每一个对象添加到Set里；
返回Set。

正如你看到的，只有有注释的地方是不一样的。其他所有步骤都是相同的。

ProductCsvReader.java

public class ProductCsvReader {
 
    Set<Product> getAll(File file) throws IOException {
        Set<Product> returnSet = new HashSet<>();
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = reader.readLine();
            while (line != null && !line.trim().equals("")) {
                String[] tokens = line.split("\s*,\s*");
                //不同
                Product product = new Product(Integer.parseInt(tokens[0]), tokens[1], new BigDecimal(tokens[2]));
                returnSet.add(product);
                line = reader.readLine();
            }
        }
        return returnSet;
    }
}

CustomerCsvReader.java

public class CustomerCsvReader {
 
    Set<Customer> getAll(File file) throws IOException {
        Set<Customer> returnSet = new HashSet<>();
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = reader.readLine();
            while (line != null && !line.trim().equals("")) {
                String[] tokens = line.split("\s*,\s*");
                //不同
                Customer customer = new Customer(Integer.parseInt(tokens[0]), tokens[1], tokens[2], tokens[3]);
                returnSet.add(customer);
                line = reader.readLine();
            }
        }
        return returnSet;
    }
}

对于本例来说,只有两个实体,但是一个真正的系统可能有几十个实体,所以有很多重复易错的代码。你可能会发现Dao层有着相同的情况，在每个Dao进行增删改查的时候几乎都是相同的操作，唯一与不同的是实体和表。让我们重构这些烦人的代码吧。根据GoF设计模式第一部分提到的原则之一，我们应该“封装不同的概念“ProductCsvReader和CustomerCsvReader之间,不同的是有注释的代码。所以我们要做的是，把相同的放到一个类，不同的抽取到另一个类。我们先开始编写ProductCsvReader，我们使用Extract Method提取带注释的部分：

ProductCsvReader.java after Extract Method

public class ProductCsvReader {
 
    Set<Product> getAll(File file) throws IOException {
        Set<Product> returnSet = new HashSet<>();
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = reader.readLine();
            while (line != null && !line.trim().equals("")) {
                String[] tokens = line.split("\s*,\s*");
                Product product = unmarshall(tokens);
                returnSet.add(product);
                line = reader.readLine();
            }
        }
        return returnSet;
    }

    Product unmarshall(String[] tokens) {
        Product product = new Product(Integer.parseInt(tokens[0]), tokens[1], 
                new BigDecimal(tokens[2]));
        return product;
    }
}

现在我们已经把相同（重复）的代码和不同（各自特有）的代码分开了，我们要创建一个父类AbstractCsvReader，它包括两个类（ProductReader和CustomerReader）相同的部分。我们把它定义为一个抽象类，因为我们不需要实例化它。然后我们将使用Pull Up Method重构这个父类。

AbstractCsvReader.java

abstract class AbstractCsvReader {

    Set<Product> getAll(File file) throws IOException {
        Set<Product> returnSet = new HashSet<>();
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = reader.readLine();
            while (line != null && !line.trim().equals("")) {
                String[] tokens = line.split("\s*,\s*");
                Product product = unmarshall(tokens);
                returnSet.add(product);
                line = reader.readLine();
            }
        }
        return returnSet;
    }
}

ProductCsvReader.java after Pull Up Method

public class ProductCsvReader extends AbstractCsvReader {

    Product unmarshall(String[] tokens) {
       Product product = new Product(Integer.parseInt(tokens[0]), tokens[1], 
                new BigDecimal(tokens[2]));
        return product;
    }
}

如果在子类中没有‘unmarshall’方法，该类就无法进行编译（它调用unmarshall方法），所以我们要创建一个叫unmarshall的抽象方法。

AbstractCsvReader.java with abstract unmarshall method

abstract class AbstractCsvReader {

    Set<Product> getAll(File file) throws IOException {
        Set<Product> returnSet = new HashSet<>();
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = reader.readLine();
            while (line != null && !line.trim().equals("")) {
                String[] tokens = line.split("\s*,\s*");
                Product product = unmarshall(tokens);
                returnSet.add(product);
                line = reader.readLine();
            }
        }
        return returnSet;
    }

    abstract Product unmarshall(String[] tokens);
}

现在，在这一点上，AbstractCsvReader是ProductCsvReader的父类，但不是CustomerCsvReader的父类。如果CustomerCsvReader继承AbstractCsvReader编译会报错。为了解决这个问题我们使用泛型。

AbstractCsvReader.java with Generics

abstract class AbstractCsvReader<T> {

    Set<T> getAll(File file) throws IOException {
        Set<T> returnSet = new HashSet<>();
        try (BufferedReader reader = new BufferedReader(new FileReader(file))){
            String line = reader.readLine();
            while (line != null && !line.trim().equals("")) {
                String[] tokens = line.split("\s*,\s*");
                T element = unmarshall(tokens);
                returnSet.add(product);
                line = reader.readLine();
            }
        }
        return returnSet;
    }

    abstract T unmarshall(String[] tokens);
}

ProductCsvReader.java with Generics

public class ProductCsvReader extends AbstractCsvReader<Product> {

    @Override
    Product unmarshall(String[] tokens) {
       Product product = new Product(Integer.parseInt(tokens[0]), tokens[1], 
                new BigDecimal(tokens[2]));
        return product;
    }
}

CustomerCsvReader.java with Generics

public class CustomerCsvReader extends AbstractCsvReader<Customer> {

    @Override
    Customer unmarshall(String[] tokens) {
        Customer customer = new Customer(Integer.parseInt(tokens[0]), tokens[1], 
                tokens[2], tokens[3]);
        return customer;
    }
}

这就是我们要的！不再有重复的代码！父类中的方法是“模板”,它包含这不变的代码。那些变化的东西作为抽象方法，在子类中实现。记住，当你重构的时候，你应该有自动化的单元测试来保证你不会破坏你的代码。我使用JUnit，你可以使用我帖在这里的代码，也可以在这个Github库找一些其他设计模式的例子。在结束之前,我想说一下模板方法的缺点。模板方法依赖于继承，患有 the Fragile Base Class Problem。简单的说就是，修改父类会对继承它的子类造成意想不到的不良影响。事实上，基础设计原则之一的GoF设计模式提倡“多用组合少用继承”，并且许多其他设计模式也告诉你如何避免代码重复，同时又让复杂或容易出错的代码尽量少的依赖继承。欢迎交流，以便我可以提高我的博客质量。

原文地址；Template Method Pattern Example Using Java Generics

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