【行为型模式】模板方法模式

一、模板方法模式概述

模板方法模式定义：在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤 。(类对象型模式)

• 模板方法中的基本方法是实现算法的各个步骤，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种：
  • 抽象方法：抽象方法就是在抽象类中声明并由子类实现的方法；
  • 具体方法：具体方法可以由抽象类实现，或者由子类覆盖实现；
  • 钩子方法 ：钩子方法可以由抽象类实现，子类可以加以扩展。
    • 钩子方法又分为两类：
      • 第一类钩子方法是可以与一些具体步骤挂钩，以实现在不同条件下执行模板方法的不同步骤，这类方法一般返回boolean，方法名一般为isXXX()；
      • 第二类钩子方法是实现体为空的具体方法，子类可以根据需要覆盖或者继承这些钩子方法
• 模板方法模式的优缺点 ：
  • 优点：
    • 1.封装不变部分，扩展可变部分；
    • 2.提取公共代码，便于维护；
    • 3.行为由父类控制，子类实现。
• 缺点：
  • 每一个不同的实现都需要一个子类来实现，导致类的个数增加，使得系统更加庞大。
• 使用场景：
  • 1.有多个子类共有的方法，且逻辑相同；
  • 2.重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。

**注意事项：**为防止恶意操作，一般模板方法都加上 final 关键词。

二、代码实现

模板方法模式有两个角色：

• AbstractClass（抽象类）：抽象类中定义了一系列基本操作，这些操作是具体的也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在子类中可以重定义或实现这些步骤，同时抽象类实现了一个模板方法，定义一个算法的框架；
• ConcreteClass（具体子类）：实现父类中的抽象基本方法，或者覆盖父类中具体基本操作。

2.1 抽象类

package Template.common;

public abstract class AbstractClass {
    // 模板方法定义的框架-->这就是模板方法，是final的
    public final void templateMethod() {
        /**
         * 调用基本方法，完成固定逻辑
         * 基本操作，是由子类实现的方法
         */
    	concreteOperattion();
    	primitiveOperation1();
    	primitiveOperation2();
    	if(primitiveOperation3())
            System.out.println("符合钩子方法条件");
        else
            System.out.println("不符合钩子方法条件");
    	primitiveOperation4();
        
    }
    
    // 抽象类的具体操作，共同的且繁琐的操作
    private void concreteOperattion() {
        // do something
    	System.out.println("子类一定会实现的方法concreteOperattion");
    }  
    
    public void primitiveOperation1(){
        System.out.println("抽象类具体方法primitiveOperation1");
    }
    
    // 抽象类抽象方法：由子类必须实现的操作
    protected abstract void primitiveOperation2();
    
    //第一类钩子方法
    public boolean primitiveOperation3(){
        return false;
    }

    //第二类钩子方法：默认不做事的方法，子类可以视情况决定要不要覆盖它
    public void primitiveOperation4(){

    }


}

2.2 具体子类

package Template.common;

public class ConcreteClass1 extends AbstractClass {

	@Override
	public void primitiveOperation2(){
        System.out.println("可以不实现primitiveOperation3、primitiveOperation4,但是一定有primitiveOperation2");
    }

    public boolean primitiveOperation3(){
        return true;
        // 如果想钩子方法返回false可以不实现该方法
        // 因为父类默认返回false
        // return false;
    }

    public void primitiveOperation4(){
        System.out.println("子类覆盖父类第二类钩子方法");
    }
}

package Template.common;

public class ConcreteClass2 extends AbstractClass {
	@Override
	protected void primitiveOperation2() {
		// TODO Auto-generated method stub
		//必须继承的类
		System.out.println("可以不实现primitiveOperation3、primitiveOperation4,但是一定有primitiveOperation2");
	}

}

2.3 main方法实现模板方法

package Template.common;

public class TemplateClient {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		AbstractClass abstractClass1 = new ConcreteClass1();
        AbstractClass abstractClass2 = new ConcreteClass2();
        System.out.println("------ConcreteClass1-------");
        applyTemplate(abstractClass1);
        System.out.println("------ConcreteClass2-------");
        applyTemplate(abstractClass2);
    }

    public static void applyTemplate(AbstractClass abstractClass){
        abstractClass.templateMethod();
    }

}

2.4 UML图

三、代码结构图