一天一個設計模式：模板方法模式

概念：

　　模板方法模式是類的行爲模式，準備一個抽象類，將部分邏輯以具體方法以及具體構造函數的形式實現，而後聲明一些抽象方法來迫使子類實現剩餘的邏輯。不一樣的子類能夠以不一樣的方式實現這些抽象方法，從而對剩餘的邏輯有不一樣的實現。這就是模板方法模式的意思。

結構：

　　模板方法模式中，抽象類負責定義整個的邏輯框架，而具體的邏輯步驟由具體的子類實現。具體的邏輯步驟稱做基本方法(primitive method)，將基本方法彙總的方法稱爲模板方法(template method)

　　模板方法是頂級的行爲定義，即該抽象類能夠做什麼功能是由模板方法定義的，可是其中的細節則是由其子類中的基本方法實現的。

　　用一句諺語表示就是：條條大路通羅馬

靜態結構圖：

　　

抽象模板(Abstract Template)角色：

　　 定義了一個或多個抽象操做，以便讓子類實現，這些抽象操做稱爲基本方法，他們是頂級邏輯的組成步驟。

　　定義並實現了一個模板方法，模板方法通常是一個具體實現，它給出了一個頂級邏輯的骨架，而邏輯的組成步驟在相應的抽象操做中，推遲子類的實現，頂級邏輯也可能調用一些具體的方法。（不建議這樣）

具體模板(Concrete Template)角色：

　　實現父類定義的一個或多個抽象方法，這些實現方法是頂級邏輯的組成步驟。

　　一個抽象模板能夠有多個具體模板對其實現，且其實現的細節都可不一樣。

代碼：

抽象模板角色類：

public abstract class AbstractTemplate {
    /**
     * 模板方法
     */
    public void templateMethod(){
        //調用基本方法
        abstractMethod();
        hookMethod();
        concreteMethod();
    }
    /**
     * 基本方法的聲明（由子類實現）
     */
    protected abstract void abstractMethod();
    /**
     * 基本方法(空方法)
     */
    protected void hookMethod(){}
    /**
     * 基本方法（已經實現）
     */
    private final void concreteMethod(){
        //業務相關的代碼
    }
}

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具體模板角色類：

public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate{
    //基本方法的實現
    @Override
    public void abstractMethod() {
        //業務相關的代碼
    }
    //重寫父類的方法
    @Override
    public void hookMethod() {
        //業務相關的代碼
    }
}

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關鍵的地方在於：子類能夠置換掉父類的可變部分，可是子類卻不能夠改變模板方法所表明的頂級邏輯。

 

模板方法模式的方法：

　　分爲兩大類：模板方法和基本方法

　　模板方法

　　一個模板方法是定義在抽象類中的，把基本操做方法組合在一塊兒造成一個總算法或一個總行爲的方法。

　　一個抽象方法能夠包含任意個模板方法，每一個模板方法均可以調用任意多個具體方法。

　　基本方法：

　　分爲三種：抽象方法(Abstract Method)、具體方法(Concrete Method)和鉤子方法(Hook Method)。

　　抽象方法：一個抽象方法由抽象類聲明，由具體子類實現。在Java語言裏抽象方法以abstract關鍵字標示。

　　具體方法：一個具體方法由抽象類聲明並實現，而子類並不實現或置換。
　　鉤子方法：一個鉤子方法由抽象類聲明並實現，而子類會加以擴展。一般抽象類給出的實現是一個空實現，做爲方法的默認實現。

在上面的例子中，AbstractTemplate是一個抽象類，它帶有三個方法。其中abstractMethod()是一個抽象方法，它由抽象類聲明爲抽象方法，並由子類實現；hookMethod()是一個鉤子方法，它由抽象類聲明並提供默認實現，而且由子類置換掉。concreteMethod()是一個具體方法，它由抽象類聲明並實現。

　　默認鉤子方法：

　　一個鉤子方法經常由抽象類給出一個空實現，做爲此方法的默認實現，這種空的鉤子方法叫作"Do Nothing Hook"。

　　命名規則：

　　鉤子方法的名字應該以do開始。

 

模板方法模式在Servlet中的應用：

　　使用過Servlet的人都清楚，除了要在web.xml作相應的配置外，還需繼承一個叫HttpServlet的抽象類。HttpService類提供了一個service()方法，這個方法調用七個do方法中的一個或幾個，完成對客戶端調用的響應。這些do方法須要由HttpServlet的具體子類提供，所以這是典型的模板方法模式。下面是service()方法的源代碼：

    protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
        throws ServletException, IOException {

        String method = req.getMethod();

        if (method.equals(METHOD_GET)) {
            long lastModified = getLastModified(req);
            if (lastModified == -1) {
                // servlet doesn't support if-modified-since, no reason
                // to go through further expensive logic
                doGet(req, resp);
            } else {
                long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
                if (ifModifiedSince < (lastModified / 1000 * 1000)) {
                    // If the servlet mod time is later, call doGet()
                    // Round down to the nearest second for a proper compare
                    // A ifModifiedSince of -1 will always be less
                    maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                    doGet(req, resp);
                } else {
                    resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
                }
            }

        } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
            long lastModified = getLastModified(req);
            maybeSetLastModified(resp, lastModified);
            doHead(req, resp);

        } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
            doPost(req, resp);
            
        } else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
            doPut(req, resp);        
            
        } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
            doDelete(req, resp);
            
        } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
            doOptions(req,resp);
            
        } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
            doTrace(req,resp);
            
        } else {
            //
            // Note that this means NO servlet supports whatever
            // method was requested, anywhere on this server.
            //

            String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
            Object[] errArgs = new Object[1];
            errArgs[0] = method;
            errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
            
            resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
        }
    }

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如圖所示，咱們也能夠對servlet的方法進行重寫。

　　從上面的例子能夠看出這是一個典型的模板方法模式。

　　HttpServlet擔任抽象模板角色

　　　　模板方法：由service()方法擔任。

　　　　基本方法：由doPost()、doGet()等方法擔任。

　　TestServlet擔任具體模板角色

TestServlet置換掉了父類HttpServlet中七個基本方法中的其中兩個，分別是doGet()和doPost()。