反射让模板方法模式更强大

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本文参考自：《编写高质量代码 改善java程序的151个建议》

作者：秦少波

模板方法模式（Template Method Pattern）的定义是：定义一个操作中的算法骨架，将一些步骤延迟到子类中，使子类不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。简单地说，就是父类定义抽象模板作为骨架，其中包括基本方法（是由子类实现的方法，并且在模板方法被调用）和模板方法（实现对基本方法的调度，完成固定的逻辑），它使用了简单的继承和覆写机制，我们来看一个基本的例子。

我们经常会开发一些测试或演示程序，期望系统在启动时自行初始化，以方便测试或讲解，一般的做法是写一个SQL文件，在系统启动前手动导入，不过，这样不仅麻烦而且还容易出现错误，于是我们就自己动手写了一个初始化数据的框架：在系统（或容器）启动时自行初始化数据。但问题是每个应用程序要初始化的内容我们并不知道，只能由实现者自行编写，那我们就必须给作者预留接口，此时就得考虑使用模板方法模式了，代码如下：

这里定义了一个抽象模板类AbsPopulator，它负责数据初始化，但是具体要初始化哪些数据则是由doInit方法决定的，这是一个抽象方法，子类必须实现，我们来看一个用户表数据的加载：

该系统在启动时，查找所有的AbsPopulator实现类，然后dataInitialing实现数据的初始化。那读者可能要想了，怎么让容器知道这个AbsPopulator类呢？很简单，如果是使用Spring作为IoC容器的项目，直接在dataInitialing方法上加上@PostConstruct注解，Spring容器启动完毕后会自动运行dataInitialing方法，由于这里的原理超出了本书的范畴，不再赘述。

现在的问题是：初始化一张User表需要非常多的操作，比如先建表，然后筛选数据，之后插入，最后校验，如果把这些都放到一个doInit方法里会非常庞大（即使提炼出多个方法承担不同的职责，代码的可读性依然很差），那该如何做呢？又或者doInit是没有任何的业务意义的，是否可以起一个优雅而又动听的名字呢？

答案是我们可以使用反射增强模板方法模式，使模板方法实现对一批固定规则的基本方法的调用。代码是最好的交流语言，我们看看怎么改造AbsPopulator类，代码如下：

在一般的模板方法模式中，抽象模板（这里是AbsPopulator类）需要定义一系列的基本方法，一般都是protected访问级别的，并且是抽象方法，这标志着子类必须实现这些基本方法，这对子类来说既是一个约束也是一个负担。但是使用了反射后，不需要定义任何抽象方法，只需定义一个基本方法鉴别器（例子中isInitDataMethod）即可加载符合规则的基本方法。鉴别器在此处的作用是鉴别子类方法中哪些是基本方法，模板方法（例子中的dataInitialing）则根据基本方法鉴别器返回的结果通过反射执行相应的方法。

此时，如果需要进行大量的数据初始化工作，子类的实现就非常简单了，代码如下：

UserPopulator类中的方法只要符合基本方法鉴别器条件即会被模板方法调用，方法的数据量也不再受父类的约束，实现了子类灵活定义基本方法、父类批量调用的功能，并且缩减了子类的代码量。

如果读者熟悉JUnit的话，就会看出此处的实现与JUnit非常类似，JUnit4之前要求测试的方法名必须是以test开头的，并且无返回值、无参数，而且有public修饰，其实现的原理与此非常相似，读者有兴趣可以看看JUnit的源代码。

注意：决定使用模板方法模式时，请尝试使用反射方式实现，它会让你的程序更灵活、更强大。