不明觉厉的模板方法模式（Template Method Pattern）

啥是模板方法模式？好像很厉害的样子。

 

现有两种车，悍马H1和悍马H2，对它们进行测试，需要开动，停止，鸣笛，引擎声。这两车有四个相同的动作，但是动作的内容不同，最后的测试执行这四个动作，就是说测试是相同的。那我们这么设计如何？

这就是模板方法模式，是不是超简单！

 

<?php
abstract class HummerModel {
	protected abstract function start();
	protected abstract function stop();
	protected abstract function alarm();
	protected abstract function engineBoom();
	final public function run() {
		$this->start();
		$this->engineBoom();
		$this->alarm();
		$this->stop();
	}
}

class HummerH1Model extends HummerModel{
	protected function start() {
		echo "悍马H1启动\n";
	}

	protected function stop() {
		echo "悍马H1停止\n";
	}

	protected function alarm() {
		echo "悍马H1鸣笛\n";
	}

	protected function engineBoom() {
		echo "悍马H1引擎声\n";
	}
}

class HummerH2Model extends HummerModel{
	protected function start() {
		echo "悍马H2启动\n";
	}

	protected function stop() {
		echo "悍马H2停止\n";
	}

	protected function alarm() {
		echo "悍马H2鸣笛\n";
	}

	protected function engineBoom() {
		echo "悍马H2引擎声\n";
	}
}

$hummerH1 = new HummerH1Model();
$hummerH1->run();
$hummerH2 = new HummerH2Model();
$hummerH2->run();

?>
运行结果：
悍马H1启动
悍马H1引擎声
悍马H1鸣笛
悍马H1停止
悍马H2启动
悍马H2引擎声
悍马H2鸣笛
悍马H2停止
[Finished in 0.1s]

 

 

模板方法模式定义为：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。

模板方法模式确实简单，仅仅使用了继承机制，但它是一个应用非常广泛的模式。其中，HummerModel叫做抽象模板，它的方法分为两类：

1.基本方法：

基本方法也叫基本操作，是由子类实现的方法，并且在模板方法被调用。

2.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，实现对基本方法的高度，完成固定的逻辑。（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）

 

继承HummerModel的HummerH1Model和HummerH2Model叫做具体模板，实现父类所定义的一个或多个抽象方法，也就是父类定义的基本方法在子类中得以实现。

 

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。

 

 

模板方法模式的优点：

1.封装不变部分，扩展可变部分。

把认为是不变的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。在上面的例子中，如果现在增加一个H3型号，只要增加一个子类，实现父类的基本方法即可。

2.提供公共部分代码，便于维护。

3.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，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、最一般的事情属性和方法，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：

1.多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。

2.重要、复杂的算法，可以核心算法设计为模板算法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。

3.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，然后通过钩子函数约束其行为。

 

 

模板方法模式的扩展：

如果上面的例子中现在H2型号悍马不要有鸣笛，该如何扩展？

 

在抽象模板中添加isAlarm设置是否需要鸣笛,具体模板添加setAlarm来设置，从而达到想鸣笛就鸣笛，不想就不呜的效果。抽象类中的isAlarm的返回值影响了模板方法的执行结果，该方法就叫做钩子方法（Hook Method)。