【设计模式系列4】详解模板方法模式

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什么是模板方法模式

模板方法模式（Template Method Pattern）是指定义一个算法的骨架，并允许子类为一个或者多个步骤提供实现。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的某些步骤，属于行为行设计模式。

模板方法模式示例

举个简单的炒蔬菜的例子，我们把炒菜拆分为以下几个步骤：

1. 放油
2. 放入蔬菜
3. 翻炒
4. 放盐
5. 放点其他佐料
6. 出锅

接下来我们就以这个例子来写一个模板方法模式的示例

1、创建一个烹饪蔬菜类(模板模式一般用抽象类来定步骤)

package com.zwx.design.pattern.templete;

public abstract class CookingVegetables {
     

    protected final void cooking(){
     
        //1.放油
        this.putOil();
        //2.放入蔬菜
        this.putVegetables();
        //3.翻炒
        this.stirFry();
        //4.放点盐
        this.putSalt();
        //5.放入佐料，如果没有就直接起锅了
        if (this.needSeasoning()){
     
            this.putSeasoning();
        }
        //6.起锅
        this.dishUp();
    }

    //放油
    final void putOil(){
     
        System.out.println("油下锅了。。。");
    }

    //放入蔬菜
    final void putVegetables(){
     
        System.out.println("菜下锅了。。。");
    }

    //翻炒
    final void stirFry(){
     
        System.out.println("正在翻炒。。。");
    }

    //放点盐
    final void putSalt(){
     
        System.out.println("放点盐。。。");
    }

    //放入其他佐料
    abstract void putSeasoning();

    //是否需要佐料，这个是钩子方法，用于流程微调
    protected boolean needSeasoning(){
     
        return true;
    }

    //起锅
    final void dishUp(){
     
        System.out.println("菜炒好了，可以起锅了");
    }
}

上面这个类中每个步骤都定义了一个方法，但是否是final类型，不允许被继承修改，只有一个步骤：【加入佐料】是抽象的，需要子类去自定义实现，还有一个特别的方法：needSeasoning()，这是一个钩子方法，那么什么是钩子方法呢？
钩子方法的主要目的是用来干预执行流程，使得我们控制行为流程更加灵活，更符合实际业 务的需求。钩子方法的返回值一般为适合条件分支语句的返回值（如 boolean、int 等），钩子方法不是必须的，可以根据实际业务场景确认是否需要

2、创建一个烹饪白菜类继承上面的抽象类

package com.zwx.design.pattern.templete;

public class CookingCabbage extends CookingVegetables {
     
    @Override
    void putSeasoning() {
     
        System.out.println("放点姜。。。");
    }
}

这个类主要就是实现抽象类中的抽象方法，去自定义实现某一个步骤

3、最后我们可以创建一个测试类类运行一下

package com.zwx.design.pattern.templete;

public class CookingTest {
     
    public static void main(String[] args) {
     
        CookingVegetables cookingVegetables = new CookingCabbage();
        cookingVegetables.cooking();
    }
}

4、运行结果如下

模板方法模式相对来说是一个比较简单的设计模式，通过这样一个简单的案例，相信大家对模板方法模式会有一个基本的印象

模板方法模式应用场景

1、一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。
2、各子类中公共的行为被提取出来并集中到一个公共的父类中，从而避免代码重复。

模板方法模式优点

1、利用模板方法将相同处理逻辑的代码放到抽象父类中，可以提高代码的复用性。
2、将不同的代码不同的子类中，通过对子类的扩展增加新的行为，提高代码的扩展性。 3、把不变的行为写在父类上，去除子类的重复代码，提供了一个很好的代码复用平台， 符合开闭原则。

模板方法模式缺点

1、类数目的增加，每一个抽象类都需要一个子类来实现，这样导致类的个数增加。
2、类数量的增加，间接地增加了系统实现的复杂度。
3、继承关系自身缺点，如果父类添加新的抽象方法，所有子类都要改一遍。