模板方法模式.
一、概念
- 模板方法模式：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。
- 解析：模板方法模式用来创建一个算法的模板。什么是模板？模板就是一个方法。更具体地说，这个方法将算法定义成一组步骤，其中的任何步骤都可以是抽象的，由子类负责实现。这可以确保算法的结构保持不变，同时由子类提供部分实现。
- 角色：
1、抽象模板(Abstract Template)：定义模板方法，规范了一组步骤，其中父类可以实现其中的某些步骤，需要由子类实现的步骤声明为 abstract。
2、具体模板(Concrete Template)：继承抽象父类，实现抽象父类中声明为 abstract 的方法。
二、Demo 实现
我们打算定义一个咖啡因饮料冲泡流程，把流程中相同的步骤放在一起，同时，不同的饮料还能有自己的具体实现。
1、抽象模板
public abstract class CaffeineBeverage {
/**
* @Description
* 1、模板方法，定义算法的步骤。
* 2、我们一般把模板方法定义成 final，不希望子类覆盖。
*/
public final void prepareRecipe() {
//1、把水煮沸
boilWater();
//2、用热水泡饮料（具体什么饮料未知）
brew();
//3、把饮料倒进杯子
pourIncup();
//4、往饮料中添加调料（具体什么调料未知）
if (wantAddCondiments()) {
addCondiments();
}
}
/**
* @Description 需要子类提供实现的步骤定义为抽象
*/
protected abstract void brew();
protected abstract void addCondiments();
/**
* @Description 由父类提供实现，又不希望被子类重写的，封装成 private。
*/
private void boilWater() {
System.out.println("Boiling water");
}
private void pourIncup() {
System.out.println("Pouring into cup");
}
/**
* @Description 钩子方法
* 1、钩子是一种被声明在抽象类中的方法，当只有空的或者默认的实现。
* 2、钩子的存在，可以让子类有能力对算法的不同点进行挂钩（重写）。
* 3、要不要挂钩（重写），由子类自己决定。
*/
protected boolean wantAddCondiments() {
return true;
}
}
这里，我们定义了一个抽象模板，规范了具体的冲泡流程 —— 把水煮沸->泡饮料->倒杯子->添加调料。在抽象模板中，我们有三种类型的方法，一种需要子类提供实现的，我们定义为 abstract ；一种父类提供实现，又不希望被子类覆盖的，我们定义为 private；还有一种称为钩子方法，父类提供默认实现，子类可自由选择是否重写父类的方法。
2、具体模板
public class Coffee extends CaffeineBeverage {
@Override
protected void brew() {
System.out.println("Dripping Coffee through filter");
}
@Override
protected void addCondiments() {
System.out.println("Adding Suger and Milk");
}
}
public class Tea extends CaffeineBeverage {
@Override
protected void brew() {
System.out.println("Steeping the tea");
}
@Override
protected void addCondiments() {
System.out.println("Adding Lemon");
}
/**
* @Description 子类重写钩子方法
*/
@Override
protected boolean wantAddCondiments() {
return false;
}
}
具体模板继承了抽象模板，实现了抽象模板中定义为 abstract 的步骤方法，并可以自己选择是否重写钩子方法。
3、测试
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CaffeineBeverage coffee = new Coffee();
CaffeineBeverage tea = new Tea();
coffee.prepareRecipe();
tea.prepareRecipe();
}
}
三、总结
- 模板方法模式的通用类图非常简单，仅仅使用了Java的继承机制，但它是一个非常广泛的模式。
- 优点：
1、封装不变部分，扩展可变部分。把认为不变部分的算法封装到父类中实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。可以将代码最大复用化。
2、父类规范算法行为，子类提供完整实现。 - 使用场景：
1、多个子类有共有的方法，并且逻辑基本相同。
2、一次性实现一个算法的不变部分，并且将可变的行为留给子类来完成。 - 为防止子类改变模板方法中的算法，可以将模板方法声明为 final。
- 策略模式和模板方法模式都封装算法，但是策略模式使用的是组合，模板方法模式使用的是继承。
- 工厂方法是模板方法的一种特殊版本。
- 模板方法导致一种反向的控制结构，这种结构有时被称为“好莱坞原则“。
- 好莱坞原则：别调用我们，我们会调用你。在好莱坞原则之下，我们允许低层组件将自己挂钩到系统上，但是高层组件会决定什么时候和怎样使用这些低层组件。换句话说，高层组件对待低层组件的方式是“别调用我们，我们会调用你”。
- 低层组件可以调用高层组件中的方法（实际上子类会常常调用其从父类中继承所来的方法），但是我们要做的是要避免让高层和底层组件之间有明显的环状依赖。
