设计模式 - 模板模式

目录

一. 前言

二. 实现

三. 优缺点

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一. 前言

    模板模式是一种基于继承实现的设计模式，它是行为型的模式。主要思想是将定义的算法抽象成一组步骤，在抽象类种定义算法的骨架，把具体的操作留给子类来实现。
通俗地说，模板模式就是将某一行为制定一个框架，然后子类填充细节。比如说做菜，流程通常就是洗菜、切菜、炒菜等步骤，那么这个流程就可以看作是一个模板，而具体做什么菜由子类来实现。

二. 实现

抽象类（AbstractClass）：定义了算法骨架，包含一个或多个抽象方法，这些方法由子类来具体实现。抽象类中通常还包含一个模板方法，用来调用抽象方法和具体方法，控制算法的执行顺序；还可以定义钩子方法，用于在算法中进行条件控制。
具体类（ConcreteClass）：继承抽象类，实现抽象方法。

冲咖啡和冲茶都有类似的流程，但是某些步骤会有点不一样，要求复用那些相同步骤的代码。

public abstract class CaffeineBeverage {
    final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    abstract void brew();

    abstract void addCondiments();

    void boilWater() {
        System.out.println("boilWater");
    }

    void pourInCup() {
        System.out.println("pourInCup");
    }
}

public class Coffee extends CaffeineBeverage {
    @Override
    void brew() {
        System.out.println("Coffee.brew");
    }

    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("Coffee.addCondiments");
    }
}

public class Tea extends CaffeineBeverage {
    @Override
    void brew() {
        System.out.println("Tea.brew");
    }

    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("Tea.addCondiments");
    }
}

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        CaffeineBeverage caffeineBeverage = new Coffee();
        caffeineBeverage.prepareRecipe();
        System.out.println("-----------");
        caffeineBeverage = new Tea();
        caffeineBeverage.prepareRecipe();
    }
}

boilWater
Coffee.brew
pourInCup
Coffee.addCondiments
-----------
boilWater
Tea.brew
pourInCup
Tea.addCondiments

三. 优缺点

优点：
提高代码复用性：将算法的骨架定义在父类中，子类只需要实现具体的细节部分，减少了代码的重复。
符合开闭原则：在模板模式种，由父类控制子类的执行，通过子类对父类进行扩展增加新的行为，符合“开闭原则”。
提高代码可维护性：模板模式定义了一套固定的模板，便于开发人员理解和修改，易于维护。

缺点：
部分子类可能无法灵活定制：由于模板模式制定的是一个固定的结构，所以某些子类可能无法适用，导致无法实现特定的需求或定制。
类的数量增加：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。

JDK中的模板模式
java.util.Collections#sort()
java.io.InputStream#skip()
java.io.InputStream#read()
java.util.AbstractList#indexOf()