java23種設計模式-模板方法模式

1 結構

模板方法模式是全部模式中最爲常見的幾個模式之一，是基於繼承的代碼複用的基本技術。

模板方法模式須要開發抽象類和具體子類的設計師之間的協做。一個設計師負責給出一個算法的輪廓和骨架，另外一些設計師則負責給出這個算法的各個邏輯步驟。表明這些具體邏輯步驟的方法稱作基本方法(primitive method)；而將這些基本方法彙總起來的方法叫作模板方法(template method)，這個設計模式的名字就是今後而來。

模板方法所表明的行爲稱爲頂級行爲，其邏輯稱爲頂級邏輯。模板方法模式的靜態結構圖以下所示：

這裏涉及到兩個角色：

抽象模板(Abstract Template)角色有以下責任：

• 定義了一個或多個抽象操做，以便讓子類實現。這些抽象操做叫作基本操做，它們是一個頂級邏輯的組成步驟。

• 定義並實現了一個模板方法。這個模板方法通常是一個具體方法，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，推遲到子類實現。頂級邏輯也有可能調用一些具體方法。

具體模板(Concrete Template)角色又以下責任：

• 實現父類所定義的一個或多個抽象方法，它們是一個頂級邏輯的組成步驟。
• 每個抽象模板角色均可以有任意多個具體模板角色與之對應，而每個具體模板角色均可以給出這些抽象方法（也就是頂級邏輯的組成步驟）的不一樣實現，從而使得頂級邏輯的實現各不相同。

2 代碼示例

抽象模板角色類，abstractMethod()、hookMethod()等基本方法是頂級邏輯的組成步驟，這個頂級邏輯由templateMethod()方法表明。

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
    }
}
複製代碼

具體模板角色類，實現了父類所聲明的基本方法，abstractMethod()方法所表明的就是強制子類實現的剩餘邏輯，而hookMethod()方法是可選擇實現的邏輯，不是必須實現的。

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
    }
}
複製代碼

模板模式的關鍵是：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。

  每當定義一個新的子類時，不要按照控制流程的思路去想，而應當按照「責任」的思路去想。換言之，應當考慮哪些操做是必須置換掉的，哪些操做是能夠置換掉的，以及哪些操做是不能夠置換掉的。使用模板模式可使這些責任變得清晰。

3 優缺點

優勢：

• 抽出不變行爲，對代碼的重複利用;要擴展的話，只需添加子類

缺點：

• 按照咱們的設計習慣，抽象類負責聲明最抽象、最通常的事情屬性和方法，實現類完成具體的事物屬性和方法。可是模板方法模式卻顛倒了，抽象類定義了部分抽象方法，由子類實現，子類執行結果影響了父類的結果，也就是子類對父類產生了影響，這在複雜的項目中，會帶來代碼閱讀的難度，並且也會讓新手產生不適感

• 由於引入了一個抽象類，若是具體實現過多的話，須要用戶或開發人員須要花更多的時間去理清類之間的關係。