Java GoF 23种设计模式-行为型模式-模板模式（Template Pattern）

一、模式定义

模板模式(Template Pattern)是一种行为设计模式，它在超类中定义了一个算法的框架，允许子类在不修改结构的情况下重写算法的特定步骤。

二、模式动机

许多业务有着相同的算法/步骤骨架，这些算法/步骤中有许多是相同的实现要求，部分步骤是要求不同的实现。
此时就可以在超类/抽象类中定义算法和步骤，提供程序的方法主入口。由超类/抽象类来实现通用的步骤方法，超类/抽象类无法实现的具体步骤交给子类来实现。

三、模式结构

模板模式的角色：

• 抽象模板角色：抽象模板类，定义了一个具体的算法流程和一些留给子类必须实现的抽象方法。
• 具体子类角色：实现抽象模板类中的抽象方法，子类可以有自己独特的实现形式，但是执行流程受抽象模板类控制。

四、代码实现

加入有这样一个系统，该系统对外提供一系列不同的接口，例如天气预报系统，对外提供：
1、查询城市列表
2、查询某城市天气
3、…（等等不同性质的接口）

这些接口处理，无一例外都需要遵守相同的处理步骤：
1、验证来源是否合法
2、解密请求的报文
3、进行对应的业务处理
4、将业务处理返回的对象字符串进行加密
5、字符串进行加密后，再进加签
6、最后再返回给调用方加签后的结果

角色	类
抽象模板角色	AbstractTemplate.java
具体子类角色	BusinessA.java、BusinessC.java、BusinessC.java
测试客户类	ClientTest.java

AbstractTemplate.java

package com.design.demo.behavior.template;

/**
 * 接口抽象类
 * 现实中的场景往往更复杂，出入参对象也通常不会是String类型
 *
 * @author administrator
 * @date 2020-05-30 22:33
 */
public abstract class AbstractTemplate {
     

    /**
     * 入口方法
     *
     * @param str
     * @return
     */
    public String handle(String str) {
     
        this.step1(str);//验证签名
        String plainText = this.step2(str);//解密
        String childResStr = this.busiHandle(plainText);//将解密后的报文交给子类去处理，并且得到子类返回的对象
        String cipherText = this.step4(childResStr);//加密子类返回的内容
        String resStr = this.step5(cipherText);//密文再加上签名
        return resStr;//最后返回给调用方
    }

    /**
     * 对报文进行验证签名，检查来源是否合法
     *
     * @param str
     * @return
     */
    private boolean step1(String str) {
     
        //省略具体实现...
        System.out.println("对请求对象:[" + str + "]校验来源是否合法!");
        return true;
    }

    /**
     * 对报文解密，得到明文报文
     *
     * @param str
     * @return
     */
    private String step2(String str) {
     
        //省略具体实现...
        System.out.println("对请求对象:[" + str + "]进行解密!");
        String plainText = "明文" + str;
        return plainText;
    }

    /**
     * 对解密后的报文，进行业务处理，得到返回报文
     *
     * @param str
     * @return
     */
    protected abstract String busiHandle(String str);


    /**
     * 对要返回出去的报文进行加密，得到密文
     *
     * @param str
     * @return
     */
    private String step4(String str) {
     
        //省略具体实现...
        System.out.println("对返回对象:[" + str + "]进行加密!");
        return str;
    }

    /**
     * 对密文进行加签，得到含有签名的密文
     *
     * @param str
     * @return
     */
    private String step5(String str) {
     
        //省略具体实现...
        System.out.println("对返回对象:[" + str + "]进行加签名!");
        return str;
    }

}

BusinessA.java

package com.design.demo.behavior.template;

/**
 * 遵守AbstractTemplate的其中一种业务实现
 *
 * @author administrator
 * @date 2020-05-30 22:40
 */
public class BusinessA extends AbstractTemplate {
     

    @Override
    protected String busiHandle(String str) {
     
        //我只需要做好关于BusinessA的实现就行了，其他相关的都是由父类去统筹
        //省略具体实现...
        String resStr = "BusinessA";
        System.out.println("关于BusinessA的实现，入参内容:[" + str + "]出参内容：[" + resStr + "]");
        return resStr;
    }

}

BusinessB.java

package com.design.demo.behavior.template;

/**
 * 遵守AbstractTemplate的其中一种业务实现
 * @author administrator
 * @date 2020-05-30 22:40
 */
public class BusinessB extends AbstractTemplate {
     

    @Override
    protected String busiHandle(String str) {
     
        //我只需要做好关于BusinessA的实现就行了，其他相关的都是由父类去统筹
        //省略具体实现...
        String resStr = "BusinessB";
        System.out.println("关于BusinessB的实现，入参内容:[" + str + "]出参内容：[" + resStr + "]");
        return resStr;
    }

}

BusinessC.java

package com.design.demo.behavior.template;

/**
 * 遵守AbstractTemplate的其中一种业务实现
 * @author administrator
 * @date 2020-05-30 22:40
 */
public class BusinessC extends AbstractTemplate {
     

    @Override
    protected String busiHandle(String str) {
     
        //我只需要做好关于BusinessA的实现就行了，其他相关的都是由父类去统筹
        //省略具体实现...
        String resStr = "BusinessC";
        System.out.println("关于BusinessC的实现，入参内容:[" + str + "]出参内容：[" + resStr + "]");
        return resStr;
    }

}

ClientTest.java

package com.design.demo.behavior.template;

/**
 * @author administrator
 * @date 2020-05-30 22:55
 */
public class ClientTest {
     

    public static void main(String[] args) {
     
        String str1 = "业务1";
        AbstractTemplate at1 = new BusinessA();
        at1.handle(str1);

        System.out.println("------------------------------");

        String str2 = "业务2";
        AbstractTemplate at2 = new BusinessB();
        at2.handle(str2);

        System.out.println("------------------------------");

        String str3 = "业务3";
        AbstractTemplate at3 = new BusinessC();
        at3.handle(str3);

    }

}

测试类运行结果