设计模式系列（二）——模板方法模式

概念：

      模板方法模式定义了一个算法的步骤，并容许子类别为一个或多个步骤提供其实践方式。让子类别在不改变算法架构的状况下，从新定义算法中的某些步骤。（维基百科）

理解概念：

      定义中提到，模板方法定义了一个算法的步骤，容许子类为一个或者多个步骤提供其实践方式。也就说在这个模式中，算法的步骤是已经肯定的。可是不一样的子类中可能会有算法的步骤的具体实现。这样的话，就至关于父类中有算法的步骤，可是把具体的算法的步骤延迟到子类中去实现。这样就实现了算法的步骤和算法的步骤的具体实现分离。若是在有一种新的算法的实现，就再写一份子类就能够了。

应用场景：

      模板方法模式的使用场景以下：若干个类有步骤相同的逻辑，可是步骤的实现方法不一样。复杂的算法，能够把核心算法设计为模板方法，具体的相关细节由子类去实现。举一个例子：Pascal君和java君在餐厅点完餐以后，想要吃饭。（不要问我为何Scala君不见了-_-）他们吃饭的步骤以下。准备餐具，吃饭，收拾餐具。可是Pascal君和java君准备的餐具不一样，吃饭的样子不同，而且Pascal君不喜欢收拾餐具。而java君每次吃饭后都要本身收拾餐具。

解决之道：

      咱们分析二者的不一样处和共同的地方，相同的地方是，java君和Pascal君的吃饭的步骤，都是分三步，准备餐具，吃饭，收拾餐具，不一样的地方就是三个步骤的具体实现不一样，咱们尝试把相同的步骤提取出来，这些步骤就属于模板方法。咱们将其封装到父类中，这个父类能够是一个抽象类，而后让子类去继承父类，而后子类去具体实现具体的被模板调用的方法，这样就把变化的部分和不变的部分分离开了。

package template_method;
 
/*
 * Created by 王镜鑫 on 2016/10/9
 */
public abstract class Meal//抽象模板类
{
    protected abstract void prepareTableWare();//基本方法 准备餐具
    protected abstract void eat();//基本方法 吃饭
    protected abstract void clean();//基本方法 清理餐具
    final public void start()//模板方法。调用基本方法，完成相关的逻辑
    {
        prepareTableWare();
        eat();
        clean();
    }
}
class JAVAMeal extends Meal//具体的java君吃饭
{
    protected void prepareTableWare()//实现java君特有的准备餐具
    {
        System.out.println("I prepare a knives and forks!");
    }
    protected void eat()//实现java君特有的吃
    {
        System.out.println("I eat slowly!");
    }
    protected void clean()//实现java君特有的清理
    {
        System.out.println("I do cleaning");
    }
}
class PascalMeal extends Meal//具体的Pascal君吃饭
{
    protected void prepareTableWare()//实现Pascal君特有的准备餐具
    {
        System.out.println("I prepare a chopsticks!");
    }
    protected void eat()//实现Pascal君特有的吃
    {
        System.out.println("I eat quick!");
    }
    protected void clean()//实现Pascal君特有的清理
    {
        System.out.println("I do not do any cleaning");
    }
}
class Work
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Meal javaMeal = new JAVAMeal();
        javaMeal.start();
        Meal pascalMeal = new PascalMeal();
        pascalMeal.start();
    }
}

该代码的输出结果以下：

I prepare a knives and forks!
I eat slowly!
I do cleaning
I prepare a chopsticks!
I eat quick!
I do not do any cleaning

提炼总结：

      这里有几点要注意的地方：咱们通常将父类的模板方法加上final关键字，防止被恶意覆盖，父类的抽象基本方法咱们通常用protected修饰符修饰，让其对除了子类和同包下的类可见。
      咱们能够看到，模板方法模式十分简单，在平时的设计中应用也很是普遍。模板方法模式通常分红两部分，模板类和具体实现类。模板类中定义了具体的算法的实现步骤，和抽象的步骤的具体实现，而后子类继承抽象父类，而后去实现具体的步骤。模板方法模式封装了不变的部分，扩展了可变的部分。使用模板方法模式，能够很容易的扩展业务逻辑，若是Scala君也想要吃饭，咱们只要让他去继承Meal类。而后实现具体的准备餐具，进食，收拾餐具步骤便可。咱们根本不用修改原来已经存在的代码。符合对修改关闭，对扩展开放的设计原则。讲到这里，各位看官可能有疑问了。既然Pascal君吃饭不收拾桌子，咱们干脆不让他调用这个方法不就能够了。若是按照如今这个写法。咱们只能固定的调用这么多步骤，然而咱们在具体的项目中多是有些步骤能够省略的，好比Scala君喜欢用手抓着吃。那么他就不用准备餐具了。这样在调用准备餐具的方法，不是画蛇添足了吗？没错。的确有这样的问题，由于当前咱们的模板方法没法对子类进行行为约束，咱们的解决方案就是使用钩子方法。钩子方法的概念很简单。其实就是在父类中增长了is***的抽象方法，而后本身具体实现，返回true或者false代表是否须要调用这个方法。在父类的模板方法中先判断是否能够执行，而后在执行该步骤，这些个is***方法就是钩子方法，顾名思义，钩子能够钩取这些基本方法，控制其是否执行。钩子方法是一种很形象的叫法。
      模板方法模式是一种很简单的设计模式。简单到咱们一直在用殊不知道。咱们将这种模式抽象出来，造成通常化的模式，而后取一个名字，在解决各类设计问题的时候，咱们一说这个名字，你们都懂，这就是规范的力量。举一个在平时用到模板方法模式的例子：servlet中的对一个请求进行具体的业务逻辑处理。是调用了Httpservlet中的service方法，而后service方法根据不一样的请求分发到具体的方法中，而具体的业务逻辑则由用户去继承HttpServlet类去实现，这就是一个常见的模板方法模式的应用。

本文转载自王镜鑫的我的博客 » 【原创】设计模式系列（二）——模板方法模式