GOF设计模式——Template Method模式

一、什么是Template Method模式

        顾名思义，Template Method模式就是模板方法模式。所谓的模板，就好比我们练书法一样，刚开始练习的时候，会拿各种各样的字样模板，照着写，练楷书时，就拿楷书模板，练行书时，就用行书模板。过程是固定的，即都是按着模板写，只是具体是楷书，还是行书，视具体情况，具体选择。那么，对应于Template Method模式，又会是怎样的思想呢？

        Template Method模式就是带有模板功能的模式，组成模式的方法都被定义在父类中。在父类中，只能看到这些方法如何被调用，但不知道这些方法具体怎么操作，因为都被定义为abstract。这些抽象方法的具体实现交给子类，如果有很多个实际情况，那就定义多个子类去实现（譬如子类楷书和子类行书），不论子类的具体实现如何，处理流程都会按照父类中所定义的那样去执行。
二、Template Method模式思想

AbstractClass（抽象类）：不仅仅负责实现模板方法，还负责声明在模板方法中所使用到的抽象方法；

ConcreteClass（具体类）：负责实现AbstractClass的抽象方法。

三、具体例子

        这里有一个用于打印的模板AbstractDisplay抽象类，StringDisplay子类用于打印字符串，CharDisplay子类用于打印字符。AbstractDisplay抽象类定义了open、print和close三个抽象方法，display方法里面已经定义了这些方法的执行流程。

1、AbstractDisplay类

package com.cjs.templateMethod;
 
public abstract class AbstractDisplay {
 
    public abstract void open();
 
    public abstract void print();
 
    public abstract void close();
 
    public final void display() {
        open();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            print();
        }
        close();
    }
}

这里的display方法定义了open、print和close三个抽象方法的执行流程，而且还用了final修饰，说明，display不可被子类重写，这点很重要，也就是所谓的模板。

2、StringDisplay类

package com.cjs.templateMethod;
 
public class StringDisplay extends AbstractDisplay {
    private int width;
    private String string;
 
    public StringDisplay(String string) {
        this.string = string;
        this.width = string.getBytes().length;//获取string字符串的子节长度
    }
 
    @Override
    public void open() {
        printLine();
    }
 
    @Override
    public void print() {
        System.out.println("|" + string + "|");
    }
 
    @Override
    public void close() {
        printLine();
    }
 
    private void printLine() {
        System.out.print("+");
        for (int i = 0; i < width; i++) {
            System.out.print("-");
        }
        System.out.print("+");
        System.out.println();
    }
}

3、CharDisplay类

package com.cjs.templateMethod;
 
public class CharDisplay extends AbstractDisplay {
    private char ch;
 
    public CharDisplay(char ch) {
        this.ch = ch;
    }
 
    @Override
    public void open() {
        System.out.print("<<");
    }
 
    @Override
    public void print() {
        System.out.print("* "+ch+" *");
    }
 
    @Override
    public void close() {
        System.out.println(">>");
    }
}

4、Main启动类：

package com.cjs.templateMethod;
 
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractDisplay charAbstractDisplay = new CharDisplay('S');
        AbstractDisplay stringAbstractDisplay = new StringDisplay("Hello World");
        charAbstractDisplay.display();
        stringAbstractDisplay.display();
    }
}

启动main方法，输出下面结果：

 

 四、Template Method模式的优点

        从AbstractDisplay类的方法定义中，也可以看得出来，核心逻辑算法是不可再次重写的，也就是说，只要在父类的模板方法（display）中编写算法，就无需在每个子类中再次编写算法。假如没有使用Template Method模式设计类，遇到一些相似功能的需求，就会复制黏贴，然后出现很多相似的方法类，如果刚写好的程序没有出现bug，到了某一天突然崩了，那么要对每一个方法类进行修改，工作量特别大。如果使用Template Method模式进行编程，当我们在模板中发现bug，只要稍稍修改一下模板，所以问题都解决了。