模板方法模式

模板方法模式通过定义一个抽象的父类，其中包含了算法的核心结构，但某些步骤使用抽象方法或受保护的虚拟方法来表示，这些方法由子类来实现。这使得子类可以根据需要重写特定的步骤，而核心算法结构保持不变。父类中的模板方法调用这些步骤，确保算法的整体流程一致。

特点

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。

优点：

• 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。
• 它在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
• 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。

缺点：

• 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。
• 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。

结构与实现

主要角色有：

• 抽象类：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。
• 具体子类：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。

类结构图如下：

示例代码如下：

AbstractClass.java

public abstract class AbstractClass {

	public void templateMehotd() {
		System.out.println("抽象方法业务调用");
		abstractMethod1();
		abstractMethod2();
	}
	public abstract void abstractMethod1();
	public abstract void abstractMethod2();
}

ConcreteClass.java

public class ConcreteClass extends AbstractClass {

	@Override
	public void abstractMethod1() {
		System.out.println("实现业务1调用");
	}
	@Override
	public void abstractMethod2() {
		System.out.println("实现业务2调用");
	}

}

TemplateTest.java

public class TemplateTest {
	public static void main(String[] args) {
		AbstractClass template = new ConcreteClass();
		template.templateMehotd();
	}
}

应用场景

通常有如下的适用场景。

• 算法的整体步骤很固定，但其中个别部分易变时，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。
• 当多个子类存在公共的行为时，可以将其提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。首先，要识别现有代码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。最后，用一个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。
• 当需要控制子类的扩展时，模板方法只在特定点调用钩子操作，这样就只允许在这些点进行扩展。