模板方法模式（行为型）-编程知识

模板方法模式（行为型）

一、前言

二、模板模式

三、带钩子的模板模式

四、总结

一、前言

模板方法模式是一种行为型设计模式，它定义了一个操作中的算法框架，将一些步骤延迟到子类中实现。这种模式是基于“开闭原则”的设计思想，即对扩展开放，对修改关闭。

模板方法模式的核心思想是：定义一个抽象类，把一些抽象行为留给子类去实现，而把一些公共行为放在抽象类中实现。在模板方法模式中，抽象类中定义了一个算法框架，由具体子类来实现其中的具体步骤。

模板方法模式一般由以下几个角色组成：

- 抽象类(Abstract Class)：定义了一个算法框架，其中包含了一些抽象的操作，由子类去实现。
- 具体类(Concrete Class)：实现了抽象类中定义的抽象方法，完成算法中的具体步骤。

类图大致结构：

二、模板方法模式

比如学生进行考试，每个人的试卷都是一致的，具体的不一致是每个人的答案，这时候我们可以将试卷当做一个抽象模板，每个学生的答案就是具体的一个实现。

试卷模板类ExamPaperTemplate：

public abstract class ExamPaperTemplate {public abstract String Answer1();public abstract String Answer2();public abstract String Answer3();private void Question1(){System.out.println(String.format("1+1=%s", Answer1()));}private void Question2(){System.out.println(String.format("1+2=%s", Answer2()));}private void Question3(){System.out.println(String.format("1+3=%s", Answer3()));}public void TemplateMethod(){Question1();Question2();Question3();}
}

学生StudentConcrete1、StudentConcrete2类：

public class StudentConcrete1 extends ExamPaperTemplate{@Overridepublic String Answer1() {return "2";}@Overridepublic String Answer2() {return "3";}@Overridepublic String Answer3() {return "4";}
}public class StudentConcrete2 extends ExamPaperTemplate{@Overridepublic String Answer1() {return "11";}@Overridepublic String Answer2() {return "22";}@Overridepublic String Answer3() {return "33";}
}

客户端调用类TemplateClient：

public class TemplateClient {public static void main(String[] args) {ExamPaperTemplate examPaperTemplate1 = new StudentConcrete1();examPaperTemplate1.TemplateMethod();ExamPaperTemplate examPaperTemplate2 = new StudentConcrete2();examPaperTemplate2.TemplateMethod();}}

运行结果：

三、带钩子的模板模式

模板模式中还有一类是带钩子的，通过钩子，子类可以选择性对父类执行。也用之前的代码展示，只是加上钩子，具体可以理解为试卷中包含附加题，可选择不做，包含建议，可选择不写建议。

public abstract class ExamPaperTemplate {public abstract String Answer1();public abstract String Answer2();public abstract String Answer3();public abstract String Answer4();public abstract String Answer5();private void Question1(){System.out.println(String.format("1+1=%s", Answer1()));}private void Question2(){System.out.println(String.format("1+2=%s", Answer2()));}private void Question3(){System.out.println(String.format("1+3=%s", Answer3()));}private void Question4(){System.out.println(String.format("1*1=%s", Answer4()));}/*** 钩子方法，子类覆盖*/private void Question5(){System.out.println(String.format("建议:%s", Answer5() == null ? "无" : Answer5()));}/*** 钩子方法，子类选择性执行*/boolean customer(){return true;}public void TemplateMethod(){Question1();Question2();Question3();if (customer()){Question4();}Question5();}
}

public class StudentConcrete1 extends ExamPaperTemplate{@Overridepublic String Answer1() {return "2";}@Overridepublic String Answer2() {return "3";}@Overridepublic String Answer3() {return "4";}@Overridepublic String Answer4() {return null;}@Overridepublic String Answer5() {return null;}@Overrideboolean customer(){return false;}}public class StudentConcrete2 extends ExamPaperTemplate{@Overridepublic String Answer1() {return "11";}@Overridepublic String Answer2() {return "22";}@Overridepublic String Answer3() {return "33";}@Overridepublic String Answer4() {return "1";}@Overridepublic String Answer5() {return "题目太简单";}}

public class TemplateClient {public static void main(String[] args) {ExamPaperTemplate examPaperTemplate1 = new StudentConcrete1();examPaperTemplate1.TemplateMethod();System.out.println("============");ExamPaperTemplate examPaperTemplate2 = new StudentConcrete2();examPaperTemplate2.TemplateMethod();}}

运行结果：