[设计模式] 模板方法

1. 定义

　　模板方法是在一个方法中定义一个流程/算法的骨架，而其中某些步骤交由子类提供实现。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中某些操作的具体实现。

2. 应用场景

　　当多个对象的行为基本一致，每个对象都维护自己的一整套逻辑，对象之间又有完全相同的某些步骤代码，而逻辑又基本一致，这样让代码比较臃肿。我们在设计中遇到在几个类中遇到相同的流程逻辑，但是具体的计算方式不一致，可以考虑引入模板方法。

3. 类图

　　如下图所示，具体的方法步骤是由模板父类制定的，暴露给子类指定的方法，使得子类可以重写某些现有方法；某些在父模板中无法决定执行逻辑的方法，设定成为抽象类，要求子类一定需要实现该抽象方法；

　　

4. 具体实现

　　在抽象模板类中，为了避免算法步骤遭到修改，特意将 doSomeThing() 设置成final，禁止子类的重写。然后提供某些通用的操作，例如doSomeThingPartA(), doSomeThingPartB()，这两个方法是针对所有的子类都是通用的，所以提取公共代码到父类中，这样也避免了代码的冗余和对修改的不便。而doSomeThingPartC(), doSomeThingPartD() 是抽象的方法，需要特定的子类才知道如何进行操作，父类就知道要做这个事情，但是具体怎么做，是由子类自行决定的。

　　在这里引入一个设计原则：“好莱坞原则”，即 不要调用我，我会去调用你；这里可以看出，子类只是负责将实现部分补全，但是具体何时调用，是由 客户 和 父类来决定的。这样统一了程序入口，各个子类的职责变成单纯和统一。

public abstract  class AbstractTemplate {
  protected AbstractTemplate () { };

  /**
   */
  public final void doSomeThing()
  {
    doSomeThingPartA();
    doSomeThingPartB();
    doSomeThingPartC();
    doSomeThingPartD();
  }

  public abstract  void doSomeThingPartC();

  public abstract void doSomeThingPartD();


  private void doSomeThingPartA()
  {
    System.out.println("doSomeThingPartA");
  }

  private void doSomeThingPartB()
  {
    System.out.println("doSomeThingPartB");
  }


}

　　这是子类的具体实现，将父类中定义好的方法，重写，完成类的具体逻辑，等待服务的调用。然而不仅仅是抽象的方法，在父类中可以有 “空”逻辑的方法，对子类的重写开放，这叫做 “钩子”， 当子类需要重写该方法时候可以重新编写这一方法的逻辑，对于其他不需要的子类，只是当这个方法不可见看待即可，父类不强制重写，提供了空的实现。　　

public class ConcreteClassA extends AbstractTemplate {
  public ConcreteClassA () { };

  public void doSomeThingPartC()
  {
    System.out.println("A doSomeThingPartC");
  }


  public void doSomeThingPartD()
  {
    System.out.println("A doSomeThingPartD");
  }


}

　　ConcreteClassB 的 具体代码类似  ConcreteClassA ， 此处就不做展示。

5. jdk中的模板方法

　　ThreadPoolExecutor.Worker

6. 总结

　　模板方法相对于一组流程，相对步骤固定且一致，但是某些具体的步骤有差别，通过 模板方法来固定流程，实现、重写的方法来实现某些节点的具体逻辑。

 

引自  “菜鸟教程”： http://www.runoob.com/design-pattern/template-pattern.html

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。