java23种设计模式-模板方法模式

1 结构

模板方法模式是全部模式中最为常见的几个模式之一，是基于继承的代码复用的基本技术。

模板方法模式须要开发抽象类和具体子类的设计师之间的协做。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和骨架，另外一些设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。表明这些具体逻辑步骤的方法称作基本方法(primitive method)；而将这些基本方法汇总起来的方法叫作模板方法(template method)，这个设计模式的名字就是今后而来。

模板方法所表明的行为称为顶级行为，其逻辑称为顶级逻辑。模板方法模式的静态结构图以下所示：

这里涉及到两个角色：

抽象模板(Abstract Template)角色有以下责任：

• 定义了一个或多个抽象操做，以便让子类实现。这些抽象操做叫作基本操做，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。

• 定义并实现了一个模板方法。这个模板方法通常是一个具体方法，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操做中，推迟到子类实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。

具体模板(Concrete Template)角色又以下责任：

• 实现父类所定义的一个或多个抽象方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
• 每个抽象模板角色均可以有任意多个具体模板角色与之对应，而每个具体模板角色均可以给出这些抽象方法（也就是顶级逻辑的组成步骤）的不一样实现，从而使得顶级逻辑的实现各不相同。

2 代码示例

抽象模板角色类，abstractMethod()、hookMethod()等基本方法是顶级逻辑的组成步骤，这个顶级逻辑由templateMethod()方法表明。

public abstract class AbstractTemplate {
    /**
     * 模板方法
     */
    public void templateMethod(){
        //调用基本方法
        abstractMethod();
        hookMethod();
        concreteMethod();
    }
    /**
     * 基本方法的声明（由子类实现）
     */
    protected abstract void abstractMethod();
    /**
     * 基本方法(空方法)
     */
    protected void hookMethod(){}
    /**
     * 基本方法（已经实现）
     */
    private final void concreteMethod(){
        //业务相关的代码
    }
}
复制代码

具体模板角色类，实现了父类所声明的基本方法，abstractMethod()方法所表明的就是强制子类实现的剩余逻辑，而hookMethod()方法是可选择实现的逻辑，不是必须实现的。

public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate{
    //基本方法的实现
    @Override
    public void abstractMethod() {
        //业务相关的代码
    }
    //重写父类的方法
    @Override
    public void hookMethod() {
        //业务相关的代码
    }
}
复制代码

模板模式的关键是：子类能够置换掉父类的可变部分，可是子类却不能够改变模板方法所表明的顶级逻辑。

  每当定义一个新的子类时，不要按照控制流程的思路去想，而应当按照“责任”的思路去想。换言之，应当考虑哪些操做是必须置换掉的，哪些操做是能够置换掉的，以及哪些操做是不能够置换掉的。使用模板模式可使这些责任变得清晰。

3 优缺点

优势：

• 抽出不变行为，对代码的重复利用;要扩展的话，只需添加子类

缺点：

• 按照咱们的设计习惯，抽象类负责声明最抽象、最通常的事情属性和方法，实现类完成具体的事物属性和方法。可是模板方法模式却颠倒了，抽象类定义了部分抽象方法，由子类实现，子类执行结果影响了父类的结果，也就是子类对父类产生了影响，这在复杂的项目中，会带来代码阅读的难度，并且也会让新手产生不适感

• 由于引入了一个抽象类，若是具体实现过多的话，须要用户或开发人员须要花更多的时间去理清类之间的关系。