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Spring 的模板方法模式通过定义算法骨架和子类扩展点,实现了代码复用和逻辑解耦。它在 Spring 框架中的应用(如 JdbcTemplate、RestTemplate)极大地简化了开发者的工作。掌握模板方法模式的设计思想和最佳实践,能够显著提升代码的可维护性和扩展性。
1. Spring 模板方法模式的核心特点
定义算法骨架:将算法的核心流程固定,具体步骤由子类实现。
代码复用:通过抽象类或接口实现通用逻辑的复用,减少重复代码。
扩展性:子类可以通过重写特定方法扩展或修改算法行为。
与 Spring 集成:模板方法模式广泛应用于 Spring 的框架设计中(如 JdbcTemplate、RestTemplate)。
2. Spring 版本与源码获取
版本:Spring Framework 5.3.26(长期支持版本)
源码下载:
Maven 依赖:
org.springframework
spring-context
5.3.26
直接下载地址:Spring Framework 5.3.26 Release
调试技巧:
关键断点位置:JdbcTemplate.execute() → JdbcTemplate.query() → RowMapper.mapRow()。
观察模板方法模式的核心类(如 JdbcTemplate、RestTemplate)。
3. 源码级实现剖析
// 核心类:JdbcTemplate
public class JdbcTemplate extends JdbcAccessor implements JdbcOperations {
public T query(String sql, RowMapper rowMapper) throws DataAccessException {
return execute(sql, new PreparedStatementCallback() {
@Override
public T doInPreparedStatement(PreparedStatement ps) throws SQLException {
ResultSet rs = ps.executeQuery();
List results = new ArrayList<>();
int rowNum = 0;
while (rs.next()) {
results.add(rowMapper.mapRow(rs, rowNum++)); // 调用子类实现的 mapRow 方法
}
return results.isEmpty() ? null : results.get(0);
}
});
}
}
- 比喻:模板方法像一个“烹饪食谱”,定义了做菜的步骤(如洗菜、切菜、炒菜),但具体操作(如切菜方式)由子类实现。
4. 模板方法模式的多维度应用
Spring 中的经典实现
JdbcTemplate:
jdbcTemplate.query("SELECT * FROM users", new RowMapper() {
@Override
public User mapRow(ResultSet rs, int rowNum) throws SQLException {
return new User(rs.getString("name"), rs.getInt("age"));
}
});
RestTemplate:
restTemplate.execute("http://example.com", HttpMethod.GET, null, new ResponseExtractor() {
@Override
public String extractData(ClientHttpResponse response) throws IOException {
return StreamUtils.copyToString(response.getBody(), StandardCharsets.UTF_8);
}
});
自定义模板方法
public abstract class DataProcessor {
// 模板方法:定义算法骨架
public final void process() {
openConnection();
processData();
closeConnection();
}
protected abstract void processData(); // 子类实现具体逻辑
private void openConnection() { /* 通用逻辑 */ }
private void closeConnection() { /* 通用逻辑 */ }
}
5. 模板方法模式 vs 策略模式
场景 | 模板方法模式 | 策略模式 |
算法结构 | 固定算法骨架,子类实现部分步骤 | 完全替换算法实现 |
扩展性 | 通过子类扩展 | 通过替换策略扩展 |
与 Spring 集成 | 适用于固定流程的场景(如 JDBC 操作) | 适用于动态切换场景(如支付方式) |
6. 实际应用场景
- 数据库操作:JdbcTemplate 封装了 JDBC 的通用逻辑(如连接管理、异常处理)。
- HTTP 请求:RestTemplate 封装了 HTTP 请求的通用逻辑(如请求构建、响应解析)。
- 任务调度:TaskExecutor 定义了任务执行的通用流程,具体任务由子类实现。
- 文件处理:定义文件读取的通用流程(如打开文件、读取数据、关闭文件),具体解析逻辑由子类实现。
7. 源码调试与陷阱规避
- 调试步骤:
- 在 JdbcTemplate.query() 或 RestTemplate.execute() 设置断点。
- 观察模板方法的执行流程(如 openConnection() → processData() → closeConnection())。
- 常见陷阱:
- 过度抽象:模板方法模式适用于固定流程的场景,过度使用会导致代码复杂度增加。
- 子类依赖:子类需要了解父类的实现细节,可能导致紧耦合。
8. 性能与最佳实践
- 优点:
- 提高代码复用性,减少重复代码。
- 提供清晰的算法结构,便于维护和扩展。
- 优化建议:
- 尽量减少模板方法的复杂度(如将通用逻辑拆分为独立方法)。
- 使用钩子方法(Hook Method)提供扩展点,避免子类重写整个方法。
- 上一篇: Spring框架到底有哪些特征?
- 下一篇: 什么是Spring?核心组成部分有哪几块?有什么特点?
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