设计模式（行为型模式）模板方法模式

一、简介

  模板方法模式 又称 模板模式（Template Pattern）是一种行为设计模式，它定义了一个算法的框架，并允许子类重写特定步骤的方法，而不改变算法的整体结构。

在模板模式中，定义了一个抽象类，该抽象类包含了算法的框架，其中的某些步骤由抽象方法或默认实现提供。具体步骤的实现延迟到子类中。这样，子类可以根据需要重写父类的方法，同时保留算法的整体结构。模板模式主要包含以下关键组件：

• 模板（Abstract Template）： 定义了算法的框架，通常是一个抽象类，其中包含了算法中的各个步骤，有些步骤可能是抽象的或有默认实现。
• 具体实现（Concrete Implementation）： 继承自模板类的具体子类，实现了在模板中定义的抽象方法，以完成算法中的特定步骤。
• 钩子方法（Hooks）： 可选的方法，可以在模板类中提供默认实现，但子类可以选择性地覆盖它们来实现特定行为。

  模板模式使得整体算法的结构固定，但其中的某些步骤可以由子类进行定制，从而避免了代码重复和增加灵活性，使得代码更易于维护和扩展。

二、模板方法模式

2.1、抽象模板类

import java.util.Map;

public abstract class BusinessProcessTemplate {

    public final Map<String, String> process(Map<String, String> paramsMap) {
        // 检查参数
        Map<String, String> validateResult = validate(paramsMap);
        String code = validateResult.getOrDefault("code", "0000");
        System.out.println("校验参数返回："+validateResult);
        if (!"0000".equals(code)) {
            return validateResult;
        }
        // 执行业务
        Map<String, String> resultMap = execute(paramsMap);
        System.out.println("业务处理返回结果："+resultMap);
        // 省略其他操作及其异常处理
        // 返回结果
        return resultMap;
    }

    public abstract Map<String, String> validate(Map<String, String> paramsMap);

    public abstract Map<String, String> execute(Map<String, String> paramsMap);

}

2.2、退款申请

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class RefundApplyService extends BusinessProcessTemplate {

    @Override
    public Map<String, String> validate(Map<String, String> paramsMap) {
        System.out.println("-------------------------退款申请---------------------");
        System.out.println("退款申请参数：" + paramsMap);
        Map<String, String> validateResult = new HashMap<>();
        validateResult.put("code", "1000");
        int amount = Integer.parseInt(paramsMap.getOrDefault("amount", "0"));
        if (amount <= 0) {
            validateResult.put("msg", "退款金额必须大于0元");
            return validateResult;
        }
        // 其他参数校验等...
        validateResult.put("code", "0000");
        validateResult.put("msg", "参数验证通过");
        return validateResult;
    }

    @Override
    public Map<String, String> execute(Map<String, String> paramsMap) {
        Map<String, String> resultMap = new HashMap<>();
        // 执行业务判断
        // 退款申请等
        resultMap.put("code", "0000");
        resultMap.put("msg", "success");
        return resultMap;
    }
}

2.3、转账申请

import org.apache.commons.lang3.StringUtils;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class TransferApplyService extends BusinessProcessTemplate{

    @Override
    public Map<String, String> validate(Map<String, String> paramsMap) {
        System.out.println("------------------------转账申请----------------------");
        System.out.println("转账申请参数："+paramsMap);
        Map<String, String> validateResult = new HashMap<>();
        validateResult.put("code", "1000");
        String account = paramsMap.getOrDefault("account", "0");
        int amount = Integer.parseInt(paramsMap.getOrDefault("amount", "0"));
        if (StringUtils.isNotBlank(account)) {
            validateResult.put("msg", "账户不能为空");
            return validateResult;
        }
        if (amount <= 0 || amount>200) {
            validateResult.put("msg", "转账金额必须大于0元，小于等于200元");
            return validateResult;
        }
        // 其他参数校验等...
        validateResult.put("code", "0000");
        validateResult.put("msg", "参数验证通过");
        return validateResult;
    }

    @Override
    public Map<String, String> execute(Map<String, String> paramsMap) {
        Map<String, String> resultMap = new HashMap<>();
        // 执行业务判断
        // 转账申请等
        resultMap.put("code", "0000");
        resultMap.put("msg", "success");
        return resultMap;
    }
}

2.4、使用

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class TemplatePatternExample {

    public static void main(String[] args) {

        // 退款申请
        Map<String, String> refundParamsMap = new HashMap<>();
        refundParamsMap.put("amount", "100");
        BusinessProcessTemplate refundProcess = new RefundApplyService();
        refundProcess.process(refundParamsMap);

        // 转账申请
        Map<String, String> transferParamsMap = new HashMap<>();
        transferParamsMap.put("amount", "300");
        BusinessProcessTemplate transferProcess = new TransferApplyService();
        transferProcess.process(transferParamsMap);

    }
}

三、优点与缺点

  模板方法模式（Template Method Pattern）的优点和缺点如下所示：

优点

• 代码复用： 将相同的代码抽取到父类的模板方法中，实现代码复用，避免了重复编码。
• 提高扩展性： 允许子类重写父类的特定步骤，提高了系统的灵活性和可扩展性。
• 符合开闭原则： 模板方法模式使得父类的模板方法结构不变，子类可以在不改变整体结构的情况下修改特定步骤的实现，符合开闭原则。
• 封装不变部分： 将算法的不变部分封装到父类中，便于管理和维护。

缺点

• 父类对子类的依赖： 子类必须遵循父类的约定来实现特定的步骤，限制了子类的灵活性。
• 增加了类的数量： 对每个需要定制的算法步骤都需要一个子类，可能会导致类的数量增加。
• 不适用于所有场景： 如果算法的整体结构经常变化，或者每个子类的差异性较大，模板方法可能不适用。

  总的来说，模板方法模式能够提高代码的复用性、提高系统的扩展性和可维护性，但需要注意子类的依赖性和不适用于所有的场景。选择使用模板方法模式时，需要根据具体的情况来评估其优缺点，以确保模式的适用性。