bm-site

Appearance

模板方法模式在开源框架设计中的应用 ​

模板方法模式在开源框架中的应用分析 ​

1. Spring Framework中的模板方法模式 ​

java
// Spring中的模板方法模式典型实现  
public abstract class AbstractApplicationContext implements ConfigurableApplicationContext {  
    // 模板方法：应用上下文刷新  
    @Override  
    public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {  
        synchronized (this.startupShutdownMonitor) {  
            // 准备刷新  
            prepareRefresh();  

            // 获取BeanFactory  
            ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();  

            // 准备BeanFactory  
            prepareBeanFactory(beanFactory);  

            // 后置处理BeanFactory  
            postProcessBeanFactory(beanFactory);  

            // 执行BeanFactory后置处理器  
            invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);  

            // 注册Bean后置处理器  
            registerBeanPostProcessors(beanFactory);  

            // 初始化消息源  
            initMessageSource();  

            // 初始化事件广播器  
            initApplicationEventMulticaster();  

            // 模板方法：子类可以重写的空方法  
            onRefresh();  

            // 注册监听器  
            registerListeners();  

            // 完成Bean初始化  
            finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);  

            // 完成刷新  
            finishRefresh();  
        }  
    }  

    // 钩子方法：供子类实现的扩展点  
    protected void onRefresh() throws BeansException {  
        // 默认空实现，子类可以重写  
    }  
}

2. MyBatis中的模板方法模式 ​

java
// MyBatis中的SqlSession模板方法  
public abstract class SqlSessionTemplate implements SqlSession {  
    private final SqlSession sqlSessionProxy;  

    // 模板方法：执行数据库操作  
    private <T> T execute(SqlSessionCallback<T> action) {  
        try {  
            // 前置处理  
            beforeExecution();  

            // 执行数据库操作  
            T result = action.doInSqlSession(sqlSessionProxy);  

            // 后置处理  
            afterExecution();  

            return result;  
        } catch (Exception e) {  
            // 异常处理  
            handleException(e);  
            throw new MyBatisSystemException(e);  
        }  
    }  

    // 数据库操作模板  
    @Override  
    public <E> List<E> selectList(String statement) {  
        return execute(sqlSession -> sqlSession.selectList(statement));  
    }  

    // 钩子方法：可扩展的前置和后置处理  
    protected void beforeExecution() {  
        // 可选的前置处理  
    }  

    protected void afterExecution() {  
        // 可选的后置处理  
    }  

    protected void handleException(Exception e) {  
        // 异常处理策略  
    }  
}

3. JUnit测试框架中的模板方法模式 ​

java
// JUnit中的测试模板  
public abstract class TestCase extends Assert implements Test {  
    // 测试模板方法  
    public void runTest() throws Throwable {  
        // 前置准备  
        setUp();  

        try {  
            // 执行具体测试方法  
            runBare();  
        } finally {  
            // 后置清理  
            tearDown();  
        }  
    }  

    // 钩子方法：测试前准备  
    protected void setUp() throws Exception {  
        // 默认空实现，子类可重写  
    }  

    // 钩子方法：测试后清理  
    protected void tearDown() throws Exception {  
        // 默认空实现，子类可重写  
    }  

    // 抽象方法：强制子类实现  
    protected abstract void runTest() throws Throwable;  
}

模板方法模式在开源框架中的应用特点 ​

  1. 统一执行流程
    • 定义标准算法骨架
    • 控制整体执行步骤
    • 提供可插拔的扩展点
  2. 灵活性设计
    • 使用抽象类和接口
    • 提供钩子方法
    • 支持部分方法重写
  3. 扩展机制
    • 抽象方法强制实现
    • 钩子方法可选重写
    • 提供默认实现

设计原则与最佳实践 ​

  1. 开闭原则
    • 对扩展开放
    • 对修改关闭
    • 通过继承和接口实现
  2. 依赖倒置
    • 依赖抽象而非具体
    • 解耦框架核心逻辑
  3. 单一职责
    • 每个方法职责单一
    • 高内聚低耦合

使用建议 ​

  1. 谨慎设计抽象类层次
  2. 合理使用final方法
  3. 提供清晰的文档
  4. 避免过度继承
  5. 关注性能开销

应用场景 ​

  1. 框架生命周期管理
  2. 标准化处理流程
  3. 事务管理
  4. 测试框架
  5. ORM框架
  6. 依赖注入容器

模板方法模式在开源框架中扮演着核心的架构角色，它通过定义统一的执行流程和可扩展的设计机制，为框架提供了灵活且标准化的实现方式。这种模式不仅降低了框架的使用复杂度，还为开发者提供了强大的定制能力。

更新: 2025-01-25 21:02:10
原文: https://www.yuque.com/tulingzhouyu/db22bv/kpkd4h9932sphpz0