设计模式【5】------>模板方法模式

一、什么是模板方法

• 模板方法模式：定义一个操作中的算法骨架，而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。它是一种类行为型模式。

二、模板方法的结构

1）抽象类/抽象模板（Abstract Class）

　　抽象模板类，负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成。这些方法的定义如下。
① 模板方法：定义了算法的骨架，按某种顺序调用其包含的基本方法。
② 基本方法：是整个算法中的一个步骤，包含以下几种类型。

• 抽象方法：在抽象类中声明，由具体子类实现。
• 具体方法：在抽象类中已经实现，在具体子类中可以继承或重写它。
• 钩子方法：在抽象类中已经实现，包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种。

2）具体子类/具体实现（Concrete Class）

　　具体实现类，实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的一个组成步骤。

结构图

三、什么时候使用模板方法

• 实现一些操作时，整体步骤很固定，但是呢。就是其中一小部分需要改变，这时候可以使用模板方法模式，将容易变的部分抽象出来，供子类实现。

四、实际开发中应用场景哪里用到了模板方法

• 其实很多框架中都有用到了模板方法模式
• 例如：数据库访问的封装、Junit单元测试、servlet中关于doGet/doPost方法的调用等等

五、现实生活中的模板方法

例如：

• 去餐厅吃饭，餐厅给我们提供了一个模板就是：看菜单，点菜，吃饭，付款，走人
• （这里 “点菜和付款” 是不确定的由子类来完成的，其他的则是一个模板。）

五、代码实现模板方法模式

1、先定义一个模板。把模板中的点菜和付款，让子类来实现。

/**
 * 模板方法
 */
public abstract class RestaurantTemplate {

    // 1.看菜单
    public void menu() {
        System.out.println("看菜单");
    }

    // 2.点菜业务
    abstract void spotMenu();

    // 3.吃饭业务
    public void havingDinner(){ System.out.println("吃饭"); }

    // 3.付款业务
    abstract void payment();

    // 3.走人
    public void GoR() { System.out.println("走人"); }

    //模板通用结构
    public void process(){
        menu();
        spotMenu();
        havingDinner();
        payment();
        GoR();
    }
}

2、具体的模板方法子类 1

/**
 * 模板子类1
 */
public class RestaurantPaiGuImpl extends RestaurantTemplate {
    @Override
    void spotMenu() {
        System.out.println("糖醋排骨");
    }

    @Override
    void payment() {
        System.out.println("30RMB");
    }
}

3、具体的模板方法子类 2

/**
 * 模板子类2
 */
public class RestaurantLobsterImpl extends RestaurantTemplate {
    @Override
    void spotMenu() {
        System.out.println("龙虾");
    }

    @Override
    void payment() {
        System.out.println("48RMB");
    }
}

4、客户端测试

/**
 * 模板方法测试
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //调用模板子类1方法
        RestaurantPaiGuImpl restaurantPaiGu = new RestaurantPaiGuImpl();
        restaurantPaiGu.process();
    }
}

打印结果

 六、优缺点

主要优点：

1. 它封装了不变部分，扩展可变部分。它把认为是不变部分的算法封装到父类中实现，而把可变部分算法由子类继承实现，便于子类继续扩展。
2. 它在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
3. 部分方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展方式增加相应的功能，符合开闭原则。

主要缺点：

1. 对每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，间接地增加了系统实现的复杂度。
2. 父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，它提高了代码阅读的难度。
3. 由于继承关系自身的缺点，如果父类添加新的抽象方法，则所有子类都要改一遍。