JavaScript模板方法模式

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JavaScript模板方法模式

JavaScript模板方法模式

• 1 什么是模板方法模式
• 2 Coffee or Tea
• 3 钩子方法
• 4 好莱坞原则

1 什么是模板方法模式

模板方法模式是一种只需使用继承就可以实现的模式。

模板方法模式由两部分结构组成，第一部分是抽象父类，第二部分是具体的实现子类。

通常在抽象父类中封装了子类的算法框架，包括实现一些公共方法以及封装子类中所有方法的执行顺序。子类通过继承这个抽象类，也继承了整个算法结构，并且可以选择重写父类的方法。

2 Coffee or Tea

接下来通过咖啡与茶这个经典的例子来说明模版方法模式。

首先，我们想泡一杯咖啡，泡咖啡的步骤通常如下：

1. 把水煮沸
2. 用沸水冲泡咖啡
3. 将咖啡倒入杯子中
4. 添加糖和牛奶

将上述步骤写成代码描述出来，具体如下：

var Coffee = function () {};Coffee.prototype.boilWater = function () {console.log("把水煮沸");
};Coffee.prototype.brewCoffeeGriends = function () {console.log("用沸水冲泡咖啡");
};Coffee.prototype.pourInCup = function () {console.log("把咖啡倒进杯子");
};Coffee.prototype.addSugarAndMilk = function () {console.log("加糖和牛奶");
};Coffee.prototype.init = function () {this.boilWater();this.brewCoffeeGriends();this.pourInCup();this.addSugarAndMilk();
};var Coffee = new Coffee();
Coffee.init();

接下来，我们泡一壶茶，泡茶的步骤和泡咖啡的步骤基本相同：

1. 把水煮沸
2. 用沸水浸泡茶叶
3. 将茶水倒入杯子中
4. 添加柠檬

同样用一段代码来实现泡茶的步骤：

var Tea = function () {};Tea.prototype.boilWater = function () {console.log("把水煮沸");
};Tea.prototype.steepTeaBag = function () {console.log("用沸水浸泡茶叶");
};Tea.prototype.pourInCup = function () {console.log("把茶水倒进杯子");
};Tea.prototype.addLemon = function () {console.log("加柠檬");
};Tea.prototype.init = function () {this.boilWater();this.steepTeaBag();this.pourInCup();this.addLemon();
};var tea = new Tea();
tea.init();

经过对比泡咖啡和泡茶的过程，我们发现两者的步骤好像差不多，但是有如下不同点：

• 原料不同。一个是咖啡，一个是茶，但我们可以把它们都抽象为“饮料”；
• 泡的方式不同。咖啡是冲泡，而茶叶是浸泡，我们可以把它们都抽象为“泡”；
• 加入的调料不同。一个是糖和牛奶，一个是柠檬，但我们可以把它们都抽象为“调料”；

经过抽象之后，不管是泡咖啡还是泡茶，我们都能整理为下面四步：

1. 把水煮沸
2. 用沸水冲泡饮料
3. 将饮料倒入杯子中
4. 添加调味料

根据上述共同点，我们可以创建一个抽象父类来表示泡一杯饮料的整个过程。不论是Coffee，还是Tea，都用Beverage来表示，代码如下：

Beverage.prototype.boilWater = function () {console.log("把水煮沸");
};Beverage.prototype.brew = function () {}; // 冲泡动作Beverage.prototype.pourInCup = function () {}; // 倒入杯子Beverage.prototype.addCondiments = function () {}; // 添加调料Beverage.prototype.init = function () {this.boilWater();this.brew();this.pourInCup();this.addCondiments();
};

接下来我们创建咖啡类和茶类，并让它们继承饮料类：

var Coffee = function () {};
Coffee.prototype = new Beverage();// 重写父类方法
Coffee.prototype.brew = function () {console.log("用沸水冲泡咖啡");
};
Coffee.prototype.pourInCup = function () {console.log("把咖啡倒进杯子");
};
Coffee.prototype.addCondiments = function () {console.log("加糖和牛奶");
};var Coffee = new Coffee();
Coffee.init();

var Tea = function () {};
Tea.prototype = new Beverage();// 重写父类方法
Tea.prototype.steepTeaBag = function () {console.log("用沸水浸泡茶叶");
};
Tea.prototype.pourInCup = function () {console.log("把茶水倒进杯子");
};
Tea.prototype.addCondiments = function () {console.log("加柠檬");
};var tea = new Tea();
tea.init();

在上面的例子中，Beverage.prototype.init就是模板方法，因为该方法中封装了子类的算法框架，它作为一个算法的模板，指导子类以何种顺序去执行哪些方法。

3 钩子方法

通过模板方法模式，我们在父类中封装了子类的算法框架。这些算法框架在正常状态下是适用于大多数子类的，但如果有一些特别“个性”的子类呢？比如有一些客人喝咖啡是不加调料（糖和牛奶）的。

既然Beverage作为父类，已经规定好了冲泡饮料的4个步骤，那么有什么办法可以让子类不受这个约束呢？

钩子方法可以用来解决这个问题，放置钩子是隔离变化的一种常见手段。我们在父类中容易变化的地方放置钩子，钩子可以有一个默认的实现，究竟要不要“挂钩”，这由子类自行决定。钩子方法的返回结果决定了模板方法后面部分的执行步骤，也就是程序接下来的走向，这样一来，程序就拥有了变化的可能。

接下来将挂钩customerWantsCondiments放入Beverage类，看看我们如何得到一杯不需要糖和牛奶的咖啡，代码如下：

var Beverage = function () {};
Beverage.prototype.boilWater = function () {console.log("把水煮沸");
};
Beverage.prototype.brew = function () {}; // 冲泡动作
Beverage.prototype.pourInCup = function () {}; // 倒入杯子
Beverage.prototype.addCondiments = function () {}; // 添加调料
Beverage.prototype.customerWantsCondiments = function () {return true; // 默认需要调料
};
Beverage.prototype.init = function () {this.boilWater();this.brew();this.pourInCup();if (this.customerWantsCondiments()) { // 如果返回true，表示需要调料this.addCondiments();}
};

var Coffee = function () {};
Coffee.prototype = new Beverage();
// 重写父类方法
Coffee.prototype.brew = function () {console.log("用沸水冲泡咖啡");
};
Coffee.prototype.pourInCup = function () {console.log("把咖啡倒进杯子");
};
Coffee.prototype.addCondiments = function () {console.log("加糖和牛奶");
};
Coffee.prototype.customerWantsCondiments = function () {return window.confirm("请问需要调料吗？");
};
var Coffee = new Coffee();
Coffee.init();

4 好莱坞原则

JS好莱坞原则的基本思想是，高层组件通过调用底层组件暴露的接口来控制底层组件的行为，而底层组件不应该直接依赖或调用高层组件的实现。

这个原则的名字来源于好莱坞电影制片厂，因为在好莱坞电影中，明星演员通常是高层组件，而服装、化妆等其他组件则是底层组件。这些底层组件在电影制作过程中由高层组件来控制和协调。

在这一原则的指导下，我们允许底层组件将自己挂钩到高层组件中，而高层组件会决定什么时候、以何种方式去使用这些底层组件。

模板方法模式是好莱坞原则的一个典型使用场景，它与好莱坞原则的联系非常明显，当我们用模板方法模式编写一个程序时，就意味着子类放弃了对自己的控制权，而是改为父类通知子类，哪些方法应该在什么时候被调用。作为子类，只负责提供一些设计上的细节。

在好莱坞原则的指导之下，下面这段代码可以达到和继承一样的效果。

var Beverage = function (param) {var boilWater = function () {console.log("把水煮沸");};var brew = param.brew; // 冲泡动作var pourInCup = param.pourInCup; // 倒入杯子var addCondiments = param.addCondiments; // 添加调料var F = function () {};F.prototype.init = function () {boilWater();brew();pourInCup();addCondiments();};return F;
};var Coffee = Beverage({brew: function () {console.log("用沸水冲泡咖啡");},pourInCup: function () {console.log("把咖啡倒进杯子");},addCondiments: function () {console.log("加糖和牛奶");},
});var Tea = Beverage({brew: function () {console.log("用沸水浸泡茶叶");},pourInCup: function () {console.log("把茶倒进杯子");},addCondiments: function () {console.log("加柠檬");},
});var coffee = new Coffee();
coffee.init();
var tea = new Tea();
tea.init();

在这段代码中，我们把brew、pourInCup、addCondiments这些方法依次传入Beverage函数，Beverage函数被调用之后返回构造器F。F类中包含了“模板方法”F.prototype.init。跟继承得到的效果一样，该“模板方法”里依然封装了饮料子类的算法框架。