设计模式-模板方法模式

模板方法模式介绍

定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改 变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。通用类图如下所示：
模板方法模式确实非常简单，仅仅使用了Java的继承机制，但它是一个应用非常广泛的 模式。其中，AbstractClass叫做抽象模板，它的方法分为两类：

• 基本方法： 基本方法也叫做基本操作，是由子类实现的方法，并且在模板方法被调用。
• 模板方法：可以有一个或几个，一般是一个具体方法，也就是一个框架，实现对基本方法的调度， 完成固定的逻辑。
  注意 为了防止恶意的操作，一般模板方法都加上final关键字，不允许被覆写。
  注意 抽象模板中的基本方法尽量设计为protected类型，符合迪米特法则，不需要暴露 的属性或方法尽量不要设置为protected类型。实现类若非必要，尽量不要扩大父类中的访问权限。

通用代码实现

public abstract class Template
{
    // 基本方法1
    protected void method1()
    {}

    // 基本方法2
    protected void method2()
    {}

    // 基本方法3
    protected void method3()
    {}

    // 模板方法
    public final void templateMethod()
    {
        this.method1();
        this.method2();
        this.method3();
    }
}

public class Car1 extends Template
{
    protected void method1()
    {
        System.out.println("I`m car1");
    }

    protected void method2()
    {
        System.out.println("I can bibibi");
    }

    protected void method3()
    {
        System.out.println("car1 byebye~");
    }
}

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Car1 car = new Car1();
        car.templateMethod();
    }
}

模板方法模式的优点

• 封装不变部分，扩展可变部分 把认为是不变部分的算法封装到父类实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。
• 提取公共部分代码，便于维护
• 行为由父类控制，子类实现 基本方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展的方式增加相应的功能，符合开闭原则

模板方法模式的缺点

按照我们的设计习惯，抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法，实现类完成具体的事物属性和方法。但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，子类执行的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，而且也会让新手产生不适感。

模板方法模式的使用场景

• 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。
• 重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。
• 重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然后通过钩子函数（见“模板方法模式的扩展”）约束其行为。

模板方法模式拓展

增加钩子函数约束子类行为

public abstract class Template
{
    // 基本方法1
    protected void method1()
    {}

    // 基本方法2
    protected void method2()
    {}

    // 基本方法3
    protected void method3()
    {}

    protected boolean isBiBiBi()
    {
        return true;
    }

    // 模板方法
    public final void templateMethod()
    {
        this.method1();
        //增加判断
        if (isBiBiBi())
        {
            this.method2();
        }
        this.method3();
    }
}

public class Car1 extends Template
{
    private boolean flag = true;

    protected void method1()
    {
        System.out.println("I`m car1");
    }

    protected void method2()
    {
        System.out.println("I can bibibi");
    }

    protected void method3()
    {
        System.out.println("car1 byebye~");
    }

    protected boolean isBiBiBi()
    {
        return this.flag;
    }

    public void setBiBiBi(boolean flag)
    {
        this.flag = flag;
    }
}

public class Client
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Car1 car = new Car1();
        car.setBiBiBi(false);
        car.templateMethod();
    }
}

由子类的一个方法返回值决定公共部分的执行结果（钩子函数），通过模板产生不同的子类，但是又可以通过钩子函数约束子类执行相同的模板函数产生不同的执行效果。酷炫！