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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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