设计模式-模板模式

有些时候我们做某几件事情的步骤都差不多，仅有那么一小点的不同，在软件开发的世界里同样如此，如果我们都将这些步骤都一一做的话，费时费力不讨好。所以我们可以将这些步骤分解、封装起来，然后利用继承的方式来继承即可，当然不同的可以自己重写实现嘛！这就是模板方法模式提供的解决方案。

所谓模板方法模式就是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。

模板方法模式就是基于继承的代码复用技术的。在模板方法模式中，我们可以将相同部分的代码放在父类中，而将不同的代码放入不同的子类中。也就是说我们需要声明一个抽象的父类，将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现，然后声明一些抽象方法让子类来实现剩余的逻辑，不同的子类可以以不同的方式来实现这些逻辑。所以模板方法的模板其实就是一个普通的方法，只不过这个方法是将算法实现的步骤封装起来的。

模板方法模式包含如下角色：
AbstractClass: 抽象类 
ConcreteClass: 具体子类

适用场景：

一次性实现一个算法的不变的部分，将可变的行为留给子类实现

　　也就是将各子类中公共行为被提取出来并集中到一个公共父类中，从而避免代码重复。还是拿上面大象放进冰箱里面的例子，打开冰箱和关上冰箱都是不变的行为，我们可以将其放在公共父类实现。但是放大象，怎么放？是先放背对着冰箱放，还是面对着冰箱放。不想放大象，放老虎或者其他动物呢？这些就是我们可变的行为，这个就放入子类中实现。可以说，模板方法提供了一个很好的代码复用平台

JDK中的模板方法模式

　　在刚接触ArrayList的时候一直没注意它继承的类和实现的接口。直到现在讲到了模板方法模式，再去看ArrayList的时候能明白不少。在前面的博客中有提到List接口和Cloneable接口是用来实现什么设计模式的。今天就来看看这个ArrayList的父类AbstractList。

　　AbstractList就是我们前面适用场景中介绍的父类（也叫模板类），这个类里面即提供了公共的方法（不可供子类修改），又提供了可让子类修改的方法。下面我们直接看源码，由于方法很多，我们就介绍一下addAll方法。

 

public abstract class AbstractList extends AbstractCollection implements List {
    public boolean addAll(int index, Collection c) {
        rangeCheckForAdd(index);
        boolean modified = false;
        for (E e : c) {
            add(index++, e);
            modified = true;
        }
        return modified;
    }
}

 

　　上面的是AbstractList的addAll方法，可以看见这个方法没有限定子类是否去修改，子类由需要就去修改，如果子类不想修改，完全能够按照AbstractList中的逻辑添加元素。事实上我看了一遍AbstractList中的方法发现除了一些私有的方法不能给子类给子类访问之外，其余的基本上都是可以给子类去选择是否修改的。如果子类觉得父类的方法可行，那么直接使用父类的方法即可。

 

public class ArrayList extends AbstractList
        implements List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable
{
    public boolean addAll(int index, Collection c) {
        rangeCheckForAdd(index);

        Object[] a = c.toArray();
        int numNew = a.length;
        ensureCapacityInternal(size + numNew);  // Increments modCount

        int numMoved = size - index;
        if (numMoved > 0)
            System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + numNew,
                             numMoved);

        System.arraycopy(a, 0, elementData, index, numNew);
        size += numNew;
        return numNew != 0;
    }
}

 

　　上面这个就是ArrayList中的addAll方法。

　　但是AbstractList里面有一个方法，就是get()方法，AbstractList明确要求要让子类实现。由于代码较少，我就直接截图

 

abstract public E get(int index);

　　 左边是父类AbstractList中的，右边是ArrayList中的方法。在父类中没有直接写出实现代码，而是让子类自己手动去实现。除此之外其实还有一个方法就是AbstractList父类AbstractCollection中的toString方法。在ArrayList中是没有的，但是平常在写代码时候，是可以直接调用的，这就是一个公共的方法。

模板方法模式只需要简单的继承关系就可以完成。相信平常我们在写代码的时候也是使用过模板方法模式，只是我们并不知道是这种设计模式。这里多说一下，如果我们希望子类不要修改父类的方法，只需要加上final修饰即可；如果希望子类一定重写父类的方法，就将父类的方法用abstract修饰；如果子类可以修改也可以不修改，就可以像addAll方法那样设计即可。重点理解模板，这个模板尽量使用抽象类。因为抽象类比接口更加的灵活，能将模板定义的更好。其实看完上面的源码解析，总结起来就是一句话AbstractList是ArrayList的模板。

 

具体项目使用举例：

springMVC自定义参数解析器运用

当项目需要多个自定义参数解析器，但整体结构实现逻辑是一致的；可以定义模板抽象类，将不同的逻辑定义抽象方法交给子类（即具体参数解析器）实现；