java设计模式（十四）模板方法

定义

模板方法模式(Template Method Pattern)，又叫模板模式(Template Pattern)， 指在一个抽象类公开定义了执行它的方法的模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。简单说， 模板方法模式定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构，就可以重定义该算法的某些特定步骤。

模式结构

角色职责

1.AbstractClass： 抽象类。用来定义算法框架和抽象操作，具体的子类通过重定义这些抽象操作来实现一个算法的各个步骤。在这类里面，还可以提供算法中通用的实现。
2.ConcreteClass： 具体实现类。用来实现算法框架中的某些步骤，完成与特定子类相关的功能。

代码实现

抽象类：

abstract class AbstractClass {
    // 模板方法
    public void TemplateMethod(){
        SpecificMethod();
        abstractMethod1();
        abstractMethod2();
    }

    // 具体方法
    public void SpecificMethod(){
        System.out.println("抽象类中的具体方法被调用");
    }

    // 抽象方法1
    public abstract void abstractMethod1();

    // 抽象方法2
    public abstract void abstractMethod2();

}

具体实现：

public class ConcreteClass extends AbstractClass {
    @Override
    public void abstractMethod1() {
        System.out.println("抽象方法1的实现被调用。");
    }

    @Override
    public void abstractMethod2() {
        System.out.println("抽象方法2的方法被调用。");
    }
}

测试方法:

public class TemplateMethodPattern {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass tm = new ConcreteClass();
        tm.TemplateMethod();
    }
}

输出结果：

抽象类中的具体方法被调用
抽象方法1的实现被调用。
抽象方法2的方法被调用。

适用场景

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。

优缺点

优点：
1.封装不变部分，扩展可变部分，把认为是不变部分的算法封装到父类实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。
2.提取公共部分代码，便于维护
3.行为由父类控制，子类实现，基本方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展的方式增加相应的功能，符合开-闭原则。
缺点：
1.对每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，间接地增加了系统实现的复杂度。
2.父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，它降低了代码的可阅读性。
3.由于继承关系自身的缺点，如果父类添加新的抽象方法，则所有子类都要改一遍。