设计模式之模板方法模式

定义

定义一个操作中算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。模板方法模式是一种基于继承的代码复用技术，它是一种类行为型模式。

UML类图

代码实现

AbstractClass.java

public abstract class AbstractClass {

    public void templateMethod() {
        primitiveOperation1();
        primitvieOperation2();
        primitiveOperation3();
    }

    public abstract void primitiveOperation1();

    public abstract void primitvieOperation2();

    public abstract void primitiveOperation3();
}

ConcreteClass.java

public class ConcreteClass extends AbstractClass {
    @Override
    public void primitiveOperation1() {
        System.out.println("ConcreteClass primitiveOperation1");
    }

    @Override
    public void primitvieOperation2() {
        System.out.println("ConcreteClass primitvieOperation2");
    }

    @Override
    public void primitiveOperation3() {
        System.out.println("ConcreteClass primitiveOperation3");
    }
}

Main.java

AbstractClass abstractClass = new ConcreteClass();
abstractClass.templateMethod();

打印的结果：

ConcreteClass primitiveOperation1
ConcreteClass primitvieOperation2
ConcreteClass primitiveOperation3

优缺点

主要优点

1. 在父类中形式化地定义一个算法，而由它的子类来实现细节的处理，在子类实现详细的处理算法时并不会改变算法中步骤的执行次序。

2. 模板方法模式是一种代码复用技术，它在类库设计中尤为重要，它提取了类库中的公共行为，将公共行为放在父类中，而通过其子类来实现不同的行为，它鼓励我们恰当使用继承来实现代码复用。

3. 可实现一种反向控制结构，通过子类覆盖父类的钩子方法来决定某一特定步骤是否需要执行。

4. 在模板方法模式中可以通过子类来覆盖父类的基本方法，不同的子类可以提供基本方法的不同实现，更换和增加新的子类很方便，符合单一职责原则和开闭原则。

主要缺点

1. 需要为每一个基本方法的不同实现提供一个子类，如果父类中可变的基本方法太多，将会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，此时，可结合桥接模式来进行设计。