Penjelasan pola Template Method beserta contohnya

Tujuan dan masalah yang diselesaikan

Tujuan: mendefinisikan kerangka algoritma dalam sebuah operasi, dengan menunda beberapa langkah ke subclass. Template Method memungkinkan subclass mendefinisikan ulang langkah tertentu dari algoritma tanpa mengubah struktur algoritmanya. Ini salah satu pola behavioral dalam buku Gang of Four (GoF).

Bayangkan tool pelaporan yang mengekspor data sebagai CSV dan JSON. Kedua exporter melakukan hal yang sama dengan urutan yang sama: memuat baris, memeriksa apakah ada isinya, memformatnya, dan menambahkan footer berisi jumlah baris. Hanya pemformatannya yang berbeda. Jika tiap exporter ditulis terpisah, langkah yang sama disalin, dan perbaikan di satu exporter (misalnya penanganan hasil kosong yang lebih baik) mudah terlupa di yang lain.

Dengan Template Method, base class Exporter berisi method export dengan urutan langkah yang tetap. Langkah yang bervariasi berupa abstract method. CsvExporter dan JsonExporter hanya mengimplementasikan langkah-langkah itu.

Struktur dan peserta

Desain ini membalik kendali: base class memanggil method subclass, bukan sebaliknya. Ini kadang disebut prinsip Hollywood: "jangan hubungi kami, kami yang akan menghubungi Anda".

Implementasi TypeScript

export adalah template method. format adalah primitive operation yang harus diimplementasikan subclass, dan header adalah hook dengan default kosong.

type Row = { name: string; score: number };

abstract class Exporter {
  // The template method: fixed order of steps
  export(rows: Row[]): string {
    if (rows.length === 0) return "no data";
    const lines = [this.header(), this.format(rows), "rows: " + rows.length];
    return lines.filter((line) => line !== "").join("\n");
  }

  protected abstract format(rows: Row[]): string; // required step
  protected header(): string { return ""; }       // hook: optional step
}

class CsvExporter extends Exporter {
  protected header() { return "name,score"; }
  protected format(rows: Row[]) {
    return rows.map((r) => r.name + "," + r.score).join("\n");
  }
}

class JsonExporter extends Exporter {
  protected format(rows: Row[]) {
    return JSON.stringify(rows);
  }
}

const rows = [{ name: "Ana", score: 9 }, { name: "Ben", score: 7 }];
console.log(new CsvExporter().export(rows));
// name,score
// Ana,9
// Ben,7
// rows: 2
console.log(new JsonExporter().export(rows));
// [{"name":"Ana","score":9},{"name":"Ben","score":7}]
// rows: 2
console.log(new JsonExporter().export([])); // no data

Pemeriksaan data kosong dan footer berada di satu tempat. Exporter XML baru cukup mengimplementasikan format dan mendapatkan sisanya secara gratis.

Gagasan yang sama dengan komposisi

Pewarisan bukan satu-satunya cara. Anda dapat mengoper langkah yang bervariasi sebagai fungsi, yang membuat pola ini menjadi kerabat dekat Strategy dan menghindari hierarki class:

type Row = { name: string; score: number };
type Steps = { format: (rows: Row[]) => string; header?: () => string };

function exportRows(rows: Row[], steps: Steps): string {
  if (rows.length === 0) return "no data";
  const lines = [steps.header?.() ?? "", steps.format(rows), "rows: " + rows.length];
  return lines.filter((line) => line !== "").join("\n");
}

console.log(exportRows([{ name: "Ana", score: 9 }], { format: (r) => r[0].name }));
// Ana
// rows: 1

Pilih bentuk ini bila langkahnya kecil dan Anda tidak butuh state bersama di base class, atau bila satu exporter harus menggabungkan langkah dari beberapa sumber.

Kapan dipakai dan kapan tidak

• Pakai bila beberapa class menjalankan algoritma yang sama dengan hanya sedikit langkah yang berbeda, dan Anda ingin menghilangkan bagian yang terduplikasi.
• Pakai di framework yang harus mengendalikan urutan operasi sambil membiarkan pengguna menyesuaikan langkah, seperti setup dan teardown pada test.
• Pakai hook untuk menawarkan titik perluasan opsional tanpa memaksa setiap subclass mengimplementasikannya.
• Jangan dipakai bila variasinya besar atau perlu berubah saat runtime. Strategy, dengan komposisi, lebih fleksibel.
• Hindari hierarki template method yang dalam. Bila subclass meng-override langkah milik subclass dari subclass, alurnya menjadi sulit diikuti.

Penggunaan di dunia nyata

• AbstractList di Java: Anda mengimplementasikan get(int) dan size(), dan base class menyediakan iterasi, indexOf, contains, dan method lain yang dibangun di atasnya.
• InputStream di Java: subclass mengimplementasikan read() satu byte, dan base class mengimplementasikan read(byte[], int, int) dengan memanggilnya (subclass boleh meng-override-nya demi kecepatan).
• Framework test: JUnit, unittest Python, dan lainnya memanggil setUp, method test, dan tearDown dalam urutan tetap, dan Anda meng-override langkah yang dibutuhkan.
• Framework UI dengan method life cycle, seperti componentDidMount pada class component React, memanggil method Anda di titik tetap dalam algoritmanya sendiri.

Pola terkait