【行为型模式】模板方法模式-编程知识

【行为型模式】模板方法模式

一、模板方法模式概述

模板方法模式定义：在一个方法中定义一个算法的骨架,而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。(类对象型模式)

模板方法中的基本方法是实现算法的各个步骤，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种：
- 抽象方法：抽象方法就是在抽象类中声明并由子类实现的方法；
- 具体方法：具体方法可以由抽象类实现，或者由子类覆盖实现；
- 钩子方法：钩子方法可以由抽象类实现，子类可以加以扩展。
  - 钩子方法又分为两类：
    - 第一类钩子方法是可以与一些具体步骤挂钩，以实现在不同条件下执行模板方法的不同步骤，这类方法一般返回boolean，方法名一般为isXXX()；
    - 第二类钩子方法是实现体为空的具体方法，子类可以根据需要覆盖或者继承这些钩子方法
模板方法模式的优缺点：
- 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。

注意事项：为防止恶意操作，一般模板方法都加上 final 关键词。

二、代码实现

模板方法模式有两个角色：

AbstractClass（抽象类）：抽象类中定义了一系列基本操作，这些操作是具体的也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在子类中可以重定义或实现这些步骤，同时抽象类实现了一个模板方法，定义一个算法的框架；
ConcreteClass（具体子类）：实现父类中的抽象基本方法，或者覆盖父类中具体基本操作。

2.1 抽象类

package Template.common;public abstract class AbstractClass {// 模板方法定义的框架-->这就是模板方法，是final的public final void templateMethod() {/*** 调用基本方法，完成固定逻辑* 基本操作，是由子类实现的方法*/concreteOperattion();primitiveOperation1();primitiveOperation2();if(primitiveOperation3())System.out.println("符合钩子方法条件");elseSystem.out.println("不符合钩子方法条件");primitiveOperation4();}// 抽象类的具体操作，共同的且繁琐的操作private void concreteOperattion() {// do somethingSystem.out.println("子类一定会实现的方法concreteOperattion");}  public void primitiveOperation1(){System.out.println("抽象类具体方法primitiveOperation1");}// 抽象类抽象方法：由子类必须实现的操作protected abstract void primitiveOperation2();//第一类钩子方法public boolean primitiveOperation3(){return false;}//第二类钩子方法：默认不做事的方法，子类可以视情况决定要不要覆盖它public void primitiveOperation4(){}}

2.2 具体子类

package Template.common;public class ConcreteClass1 extends AbstractClass {@Overridepublic void primitiveOperation2(){System.out.println("可以不实现primitiveOperation3、primitiveOperation4,但是一定有primitiveOperation2");}public boolean primitiveOperation3(){return true;// 如果想钩子方法返回false可以不实现该方法// 因为父类默认返回false// return false;}public void primitiveOperation4(){System.out.println("子类覆盖父类第二类钩子方法");}
}

package Template.common;public class ConcreteClass2 extends AbstractClass {@Overrideprotected void primitiveOperation2() {// TODO Auto-generated method stub//必须继承的类System.out.println("可以不实现primitiveOperation3、primitiveOperation4,但是一定有primitiveOperation2");}}

2.3 main方法实现模板方法

package Template.common;public class TemplateClient {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubAbstractClass abstractClass1 = new ConcreteClass1();AbstractClass abstractClass2 = new ConcreteClass2();System.out.println("------ConcreteClass1-------");applyTemplate(abstractClass1);System.out.println("------ConcreteClass2-------");applyTemplate(abstractClass2);}public static void applyTemplate(AbstractClass abstractClass){abstractClass.templateMethod();}}