【设计模式--行为型--模板方法模式】

模版方法模式

定义

定义操作中的算法骨架,而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。

结构

• 抽象类（Abstract Class）：负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成
  • 模板方法：定义了算法的骨架，按某种顺序调用其包含的基本方法。
  • 基本方法：是实现算法各个步骤的方法，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种：
    • 抽象方法（Abstract Method）：一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。
    • 具体方法（Concrete Method）：一个具体方法由一个抽象类或者具体类声明并实现，其子类可以进行覆盖也可以直接继承。
    • 钩子方法：（Hook Method）：在抽象类中已经实现，包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种。一般钩子方法是用于判断的逻辑方法，这类方法名一般为isXXX，返回值为boolean类型。
• 具体子类：（Concrete Class）：实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。

案例

炒菜的步骤是固定的，分为倒油，热油，到调料，翻炒等步骤，但是具体炒什么菜，倒什么调料是不一定的，通过模板方法来实现
类图：

/**
 * 抽象类  定义模板方法和基本方法
 */
public abstract class AbstractClass {

    // 模板方法
    public final void cookProcess(){
        pourOil();
        heatOil();
        pourVegetable();
        pourSauce();
        fry();
    }

    // 第一步 倒油  具体方法
    public void pourOil(){
        System.out.println("倒油。。。");
    }
    // 第二部 热油  具体方法
    public void heatOil(){
        System.out.println("热油。。。");
    }
    // 第三步 倒蔬菜 炒什么菜是不一定的  抽象方法
    public abstract void pourVegetable();

    // 第四步 倒调味品 倒什么调味品是不一定的  抽象方法
    public abstract void pourSauce();
    // 第五步 翻炒  具体方法
    public void fry(){
        System.out.println("翻炒。。。");
    }

}

/**
 * 炒茄子类
 */
public class ConcreteClassEggplant extends AbstractClass{
    @Override
    public void pourVegetable() {
        System.out.println("下锅的茄子");
    }

    @Override
    public void pourSauce() {
        System.out.println("放点盐");
    }
}

/**
 * 炒土豆丝类
 */
public class ConcreteClassPotato extends AbstractClass{
    @Override
    public void pourVegetable() {
        System.out.println("下锅的土豆丝");
    }

    @Override
    public void pourSauce() {
        System.out.println("放点醋");
    }
}

public class Test01 {
    public static void main(String[] args) {
        // 炒茄子
        ConcreteClassEggplant eggplant = new ConcreteClassEggplant();
        // 调用炒菜的方法
        eggplant.cookProcess();
    }
}

优缺点

• 优点:
  • 提高代码复用性，将相同部分的代码放在抽象的父类中，而将不同的代码放到不同的子类中。
  • 实现了反向控制，通过一个父类调用其子类的操作，通过对子类的具体实现扩展不同的行为，实现了反向控制，并符合“开闭原则”。
• 缺点
  • 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。
  • 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，它提高了代码阅读的难度。

使用场景

• 算法的整体步骤固定，但是其中个别部分易变时，可以使用模板方法，将容易变的部分抽象出来，供子类实现
• 需要通过子类来决定父类算法中某个步骤是否执行，实现子类对父类的反向控制。