設計模式系列（二）——模板方法模式

概念：

      模板方法模式定義了一個算法的步驟，並容許子類別爲一個或多個步驟提供其實踐方式。讓子類別在不改變算法架構的狀況下，從新定義算法中的某些步驟。（維基百科）

理解概念：

      定義中提到，模板方法定義了一個算法的步驟，容許子類爲一個或者多個步驟提供其實踐方式。也就說在這個模式中，算法的步驟是已經肯定的。可是不一樣的子類中可能會有算法的步驟的具體實現。這樣的話，就至關於父類中有算法的步驟，可是把具體的算法的步驟延遲到子類中去實現。這樣就實現了算法的步驟和算法的步驟的具體實現分離。若是在有一種新的算法的實現，就再寫一份子類就能夠了。

應用場景：

      模板方法模式的使用場景以下：若干個類有步驟相同的邏輯，可是步驟的實現方法不一樣。複雜的算法，能夠把核心算法設計爲模板方法，具體的相關細節由子類去實現。舉一個例子：Pascal君和java君在餐廳點完餐以後，想要吃飯。（不要問我爲何Scala君不見了-_-）他們吃飯的步驟以下。準備餐具，吃飯，收拾餐具。可是Pascal君和java君準備的餐具不一樣，吃飯的樣子不同，而且Pascal君不喜歡收拾餐具。而java君每次吃飯後都要本身收拾餐具。

解決之道：

      咱們分析二者的不一樣處和共同的地方，相同的地方是，java君和Pascal君的吃飯的步驟，都是分三步，準備餐具，吃飯，收拾餐具，不一樣的地方就是三個步驟的具體實現不一樣，咱們嘗試把相同的步驟提取出來，這些步驟就屬於模板方法。咱們將其封裝到父類中，這個父類能夠是一個抽象類，而後讓子類去繼承父類，而後子類去具體實現具體的被模板調用的方法，這樣就把變化的部分和不變的部分分離開了。

package template_method;
 
/*
 * Created by 王鏡鑫 on 2016/10/9
 */
public abstract class Meal//抽象模板類
{
    protected abstract void prepareTableWare();//基本方法 準備餐具
    protected abstract void eat();//基本方法 吃飯
    protected abstract void clean();//基本方法 清理餐具
    final public void start()//模板方法。調用基本方法，完成相關的邏輯
    {
        prepareTableWare();
        eat();
        clean();
    }
}
class JAVAMeal extends Meal//具體的java君吃飯
{
    protected void prepareTableWare()//實現java君特有的準備餐具
    {
        System.out.println("I prepare a knives and forks!");
    }
    protected void eat()//實現java君特有的吃
    {
        System.out.println("I eat slowly!");
    }
    protected void clean()//實現java君特有的清理
    {
        System.out.println("I do cleaning");
    }
}
class PascalMeal extends Meal//具體的Pascal君吃飯
{
    protected void prepareTableWare()//實現Pascal君特有的準備餐具
    {
        System.out.println("I prepare a chopsticks!");
    }
    protected void eat()//實現Pascal君特有的吃
    {
        System.out.println("I eat quick!");
    }
    protected void clean()//實現Pascal君特有的清理
    {
        System.out.println("I do not do any cleaning");
    }
}
class Work
{
    public static void main(String[] args)
    {
        Meal javaMeal = new JAVAMeal();
        javaMeal.start();
        Meal pascalMeal = new PascalMeal();
        pascalMeal.start();
    }
}

該代碼的輸出結果以下：

I prepare a knives and forks!
I eat slowly!
I do cleaning
I prepare a chopsticks!
I eat quick!
I do not do any cleaning

提煉總結：

      這裏有幾點要注意的地方：咱們通常將父類的模板方法加上final關鍵字，防止被惡意覆蓋，父類的抽象基本方法咱們通常用protected修飾符修飾，讓其對除了子類和同包下的類可見。
      咱們能夠看到，模板方法模式十分簡單，在平時的設計中應用也很是普遍。模板方法模式通常分紅兩部分，模板類和具體實現類。模板類中定義了具體的算法的實現步驟，和抽象的步驟的具體實現，而後子類繼承抽象父類，而後去實現具體的步驟。模板方法模式封裝了不變的部分，擴展了可變的部分。使用模板方法模式，能夠很容易的擴展業務邏輯，若是Scala君也想要吃飯，咱們只要讓他去繼承Meal類。而後實現具體的準備餐具，進食，收拾餐具步驟便可。咱們根本不用修改原來已經存在的代碼。符合對修改關閉，對擴展開放的設計原則。講到這裏，各位看官可能有疑問了。既然Pascal君吃飯不收拾桌子，咱們乾脆不讓他調用這個方法不就能夠了。若是按照如今這個寫法。咱們只能固定的調用這麼多步驟，然而咱們在具體的項目中多是有些步驟能夠省略的，好比Scala君喜歡用手抓着吃。那麼他就不用準備餐具了。這樣在調用準備餐具的方法，不是畫蛇添足了嗎？沒錯。的確有這樣的問題，由於當前咱們的模板方法沒法對子類進行行爲約束，咱們的解決方案就是使用鉤子方法。鉤子方法的概念很簡單。其實就是在父類中增長了is***的抽象方法，而後本身具體實現，返回true或者false代表是否須要調用這個方法。在父類的模板方法中先判斷是否能夠執行，而後在執行該步驟，這些個is***方法就是鉤子方法，顧名思義，鉤子能夠鉤取這些基本方法，控制其是否執行。鉤子方法是一種很形象的叫法。
      模板方法模式是一種很簡單的設計模式。簡單到咱們一直在用殊不知道。咱們將這種模式抽象出來，造成通常化的模式，而後取一個名字，在解決各類設計問題的時候，咱們一說這個名字，你們都懂，這就是規範的力量。舉一個在平時用到模板方法模式的例子：servlet中的對一個請求進行具體的業務邏輯處理。是調用了Httpservlet中的service方法，而後service方法根據不一樣的請求分發到具體的方法中，而具體的業務邏輯則由用戶去繼承HttpServlet類去實現，這就是一個常見的模板方法模式的應用。

本文轉載自王鏡鑫的我的博客 » 【原創】設計模式系列（二）——模板方法模式