【Java开发】设计模式 13：模板模式

1 模板模式介绍

模板模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的框架，把一些步骤推迟到子类中实现。

这个模板的本身并不实现这些步骤，而是提供了一些列抽象方法，让子类来实现这些抽象方法。这样做的好处是可以在不修改算法的情况下，通过不同子类的实现方法，扩展算法的行为。此外，模板模式还可以用来遵循“开闭原则”，将不同的行为封装在子类中，使得父类可以保持稳定，而子类可以灵活扩展。

 场景

在大量重复的业务逻辑中，通过将公共的部分抽象成一个模板方法来避免代码重复。为防止恶意操作，一般模板方法都会加上 final关键词。

 优点

1. 封装了不变的部分，扩展可变的部分。
2. 提取公共部分代码，便于维护。
3. 模板方法模式是一种代码复用的基本技术。

 缺点

1. 如果过度使用模板模式，会导致系统变得复杂和难以维护。
2. 由于模板方法模式使用了继承，因此会受到Java单继承限制。
3. 如果子类中的某一方法被修改，则需要修改模板方法或其他子类的实现，可能会引起一定的风险。

2 模板模式实现

以医院看病为例：

比如去医院看病，挂号和排队这两个步骤是固定的，不管是什么病到了医院都得遵循这两个步骤；但是后续的检查和治疗这两个步骤是变化的，不同的病需要采用不同的检查方式，然后采取不同的治疗手段。

 1.定义抽象疾病

/**
 * 疾病
 */
public abstract class Disease {
    /**
     * 治病
     */
    public void cure() {
        // 1、挂号
        registered();
        // 2、排队
        queue();
        // 3、检查
        check();
        // 4、治疗
        treat();
    }

    /**
     * 挂号
     */
    public void registered() {
        System.out.println("1、挂号");
    }

    /**
     * 排队
     */
    public void queue() {
        System.out.println("2、排队");
    }

    /**
     * 检查
     */
    public abstract void check();

    /**
     * 治疗
     */
    public abstract void treat();
}

 2.定义具体疾病

① 感冒

/**
 * 感冒
 */
public class Cold extends Disease {
    @Override
    public void check() {
        System.out.println("3、感冒检查：量体温");
    }

    @Override
    public void treat() {
        System.out.println("4、感冒开药：感冒灵");
    }
}

① 口腔溃疡

/**
 * 口腔溃疡
 */
public class MouthUlcers extends Disease {
    @Override
    public void check() {
        System.out.println("3、口腔溃疡检查：看口腔");
    }

    @Override
    public void treat() {
        System.out.println("4、口腔溃疡开药：西瓜霜");
    }
}

 3.调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        // 感冒
        Disease cold = new Cold();
        // 口腔溃疡
        Disease mouthUlcers = new MouthUlcers();
        // 治疗感冒
        cold.cure();
        // 治疗口腔溃疡
        mouthUlcers.cure();
    }
}

控制台输出：

1、挂号
2、排队
3、感冒检查：量体温
4、感冒开药：感冒灵
1、挂号
2、排队
3、口腔溃疡检查：看口腔
4、口腔溃疡开药：西瓜霜

可以发现，在治疗感冒和口腔溃疡这两种疾病时，前两个步骤是一样的，只有后两个步骤是不同的，这样就实现了复用相同的步骤，后续再定义其他疾病时只需要继承 Disease 实现其抽象方法即可，复用性和扩展性都大大提高。