JAVA设计模式之模板方法模式

模板方法模式（TemplateMethod）的定义

模板方法模式，定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重新定义该算法的某些特定步骤。

模板方法模式实际上是封装了一个固定流程，该流程由几个步骤组成，具体步骤可以由子类进行不同实现，从而让固定的流程产生不同的结果。（抽象封装流程，具体进行实现）

模板方法模式（TemplateMethod）优缺点

模板方法模式是一种行为型设计模式。其主要优点如下：

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：

1. 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。
2. 抽象规定了行为，具体负责实现，与通常事物的行为相反，会带来理解上的困难（通俗地说，“父类调用了子类方法”）。

适用环境：

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，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。

模板方法模式（TemplateMethod）的结构

模板方法模式包含如下角色：

1. 抽象模板（AbstractClass）：抽象模板类，定义了一套算法框架/流程；
2. 具体实现（ConcreteClass）：具体实现类，对算法框架/流程的某些步骤进行了实现；

模板方法模式（TemplateMethod）的应用实例

创建一个抽象类，它的模板方法被设置为 final。

public abstract class Game {
   abstract void initialize();
   abstract void startPlay();
   abstract void endPlay();
 
   //模板
   public final void play(){
 
      //初始化游戏
      initialize();
 
      //开始游戏
      startPlay();
 
      //结束游戏
      endPlay();
   }
}

创建扩展了上述类的实体类。

public class Cricket extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Cricket Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
   }
}


public class Football extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Football Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

使用 Game 的模板方法 play() 来演示游戏的定义方式。

public class TemplatePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      Game game = new Cricket();
      game.play();
      System.out.println();
      game = new Football();
      game.play();      
   }
}

输出结果：

Cricket Game Initialized! Start playing.
Cricket Game Started. Enjoy the game!
Cricket Game Finished!

Football Game Initialized! Start playing.
Football Game Started. Enjoy the game!
Football Game Finished!