《设计模式》之五：模板方法模式

模板方法模式 Template Method Pattern 定义如下：

Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm‘s structure

先定义抽象模板类：

/**
 * 抽象模板类
 * 为了防止恶心操作，模板方法都会加上final关键字，不允许覆盖
 *
 * @author XiongNeng
 * @version 1.0
 * @since 13-5-22
 */
public abstract class AbstractTemplate {
    // 基本方法
    protected abstract void doSomething();
    // 基本方法
    protected abstract void doAnything();
    // 模板方法
    public final void templateMethod() {
        // 调用基本方法，完成相关的业务逻辑
        this.doSomething();
        this.doAnything();
    }
}

 然后是实现类：

public class ConcreteClass1 extends AbstractTemplate {
    @Override
    protected void doSomething() {
        System.out.println("class1 doSomething...");
    }

    @Override
    protected void doAnything() {
        System.out.println("class1 doAnything...");
    }
}

 

public class ConcreteClass2 extends AbstractTemplate {
    @Override
    protected void doSomething() {
        System.out.println("class2 doSomething...");
    }

    @Override
    protected void doAnything() {
        System.out.println("class2 doAnything...");
    }
}

 

注意：

抽象模板中的基本方法尽量设计为protected，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，更不要设置为public。实现类若非必要，尽量不要扩大父类中的访问权限。

 

模板方法的优点：

1，封装不变部分，扩展可变部分

2，提取公共部分代码，便于维护

3，抽象父类负责控制行为，而具体子类负责实现行为，相当于一个司令负责调度下面的部署作战方案，具体怎样去执行这个命令达到目的（到底是夜袭还是埋伏还是奇袭），就是下属决定的了。

 

模板方法的缺点：

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结果，也就是子类对父类产生了影响，这在负责项目中，会给代码阅读带来一定的难度，让新手感到不适。

 

模板方法使用场景：

1，多个子类有公有方法，并且逻辑基本相同

2，重要、负责的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能由子类实现

3，重构时候，模板方法是一个经常使用的模式，把相同代码抽取到父类中，然后通过钩子函数（见 模板方法模式的扩展）约束其行为

 

模板方法的扩展：

public abstract class AbstractTemplate {
    // 基本方法
    protected abstract void doSomething();
    // 基本方法
    protected abstract void doAnything();
    // 模板方法
    public final void templateMethod() {
        // 调用基本方法，完成相关的业务逻辑
        this.doSomething();
        this.doAnything();
        if (hookFlag()) {
            System.out.println("----Oh yes, hookFlag...");
        } else {
            System.out.println("----Oh no, hookFlag...");
        }
    }

    // 钩子方法
    protected abstract boolean hookFlag();
}

 

public class ConcreteClass1 extends AbstractTemplate {
    private boolean hookFlag;
    @Override
    protected void doSomething() {
        System.out.println("class1 doSomething...");
    }

    @Override
    protected void doAnything() {
        System.out.println("class1 doAnything...");
    }

    @Override
    protected boolean hookFlag() {
        return hookFlag;
    }

    public void setHookFlag(boolean hookFlag) {
        this.hookFlag = hookFlag;
    }
}

 外界条件的改变可以影响到模板方法的执行。我们抽象类中hookFlag()方法返回值影响了模板方法执行结果，该方法叫钩子方法。有了钩子方法模板方法才算完美。

 

最佳实践：

父类建立框架，子类在重写了父类部分的方法后，再调用从父类继承的方法，也就是模板方法，产生不同的结果，而这正是模板方法模式。这也可以理解为父类调用了子类的方法，你修改了子类，影响了父类的行为，曲线救国的方式实现了父类依赖子类的场景，模板方法就是这种效果。

 

模板方法在一些开源框架中应用非常多，它提供了一个抽象类，然后开源框架写了一堆子类。

如果你需要扩展功能，可以继承这个抽象类，然后覆写protected方法，在然后就是调用一个类似于execute的模板方法，就完成了你的扩展开放，非常容易扩展的一种模式。

 

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