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一、场景

1、题目【来源】

1.1 题目描述

小明喜欢品尝不同类型的咖啡，她发现每种咖啡的制作过程有一些相同的步骤，他决定设计一个简单的咖啡制作系统，使用模板方法模式定义咖啡的制作过程。系统支持两种咖啡类型：美式咖啡（American Coffee）和拿铁（Latte）。

咖啡制作过程包括以下步骤：

1. 研磨咖啡豆 Grinding coffee beans
2. 冲泡咖啡 Brewing coffee
3. 添加调料 Adding condiments

其中，美式咖啡和拿铁的调料添加方式略有不同, 拿铁在添加调料时需要添加牛奶Adding milk

1.2 输入描述

多行输入，每行包含一个数字，表示咖啡的选择（1 表示美式咖啡，2 表示拿铁）。

1.3 输出描述

根据每行输入，输出制作咖啡的过程，包括咖啡类型和各个制作步骤，末尾有一个空行。

1.4 输入示例

1
2

1.5 输出示例

Making American Coffee:
Grinding coffee beans
Brewing coffee
Adding condimentsMaking Latte:
Grinding coffee beans
Brewing coffee
Adding milk
Adding condiments

二、不采用模板方法模式

1、代码

public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNextInt()) {int n = scanner.nextInt();if (n == 1) {System.out.println("Making American Coffee:");System.out.println("Grinding coffee beans");System.out.println("Brewing coffee");System.out.println("Adding condiments");} else if (n == 2) {System.out.println("Making Latte:");System.out.println("Grinding coffee beans");System.out.println("Brewing coffee");System.out.println("Adding milk");System.out.println("Adding condiments");} else {throw new RuntimeException("must be 1 or 2");}System.out.println();}}
}

2、问题

• 虽然是制作不同的咖啡，但制作过程中，有些步骤是一样的。因此，可以复用这些步骤，减少代码冗余。
• 咖啡是抽象的，但美式咖啡、拿铁是具体的。很容易想到”抽象类-实现子类“这样的代码结构。在抽象类中规范步骤，子类去覆写细节。

三、采用模板方法模式

1、代码

• 模板

public interface Coffee {CoffeeEnum gotCoffeeEnum();void create();
}public abstract class AbstractCoffee implements Coffee {@Overridepublic final void create() {System.out.printf("Making %s:%n", gotCoffeeEnum().getDesc());System.out.println("Grinding coffee beans");System.out.println("Brewing coffee");addCondiments();}protected void addCondiments() {System.out.println("Adding condiments");}
}

• 实现类

@Getter
@AllArgsConstructor
public enum CoffeeEnum {AMERICAN_COFFEE("American Coffee", 1),LATTE("Latte", 2);private final String desc;private final int code;public static CoffeeEnum getCoffeeEnum(int code) {for (CoffeeEnum coffeeEnum : CoffeeEnum.values()) {if (coffeeEnum.getCode() == code) {return coffeeEnum;}}return null;}
}public class AmericanCoffee extends AbstractCoffee {@Overridepublic CoffeeEnum gotCoffeeEnum() {return CoffeeEnum.AMERICAN_COFFEE;}
}public class LatteCoffee extends AbstractCoffee {@Overridepublic CoffeeEnum gotCoffeeEnum() {return CoffeeEnum.LATTE;}@Overrideprotected void addCondiments() {System.out.println("Adding milk");System.out.println("Adding condiments");}
}

• 外观模式，对各种Coffee的实现类进行封装：

public class CoffeeFacade {private List<Coffee> coffees;public CoffeeFacade() {this.coffees = new ArrayList<>();this.coffees.add(new AmericanCoffee());this.coffees.add(new LatteCoffee());}public void makeCoffee(int code) {coffees.stream().filter(coffee -> coffee.gotCoffeeEnum().getCode() == code).findFirst().ifPresent(Coffee::create);}
}

• 客户端：

public class Main {public static void main(String[] args) {Scanner scanner = new Scanner(System.in);CoffeeFacade coffeeFacade = new CoffeeFacade();while (scanner.hasNextInt()) {int n = scanner.nextInt();coffeeFacade.makeCoffee(n);System.out.println();}}
}

四、总结

• 在企业开发中，模板方法模式还是很常见的。通过分析需求，发现类与类的关系呈现下图所示，就可以在抽象类中定义通用步骤（模板），子类去覆写具体细节即可。

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• 当然了，模板方法模式也存在一个明显的弊端：一旦某个实现类不适用当前模板了，不得不去修改抽象类的通用步骤时，便会影响现有实现类（复用的代价）。

• 比较好的做法是，定义通用步骤时，步骤要足够抽象，而不能太具体太细了，这样可以给子类足够的灵活性。

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