设计模式之-模版方法（Template Method Design Pattern）

模板方法是一种行为设计模式，它用于创建一个方法存根和推迟一些步骤执行的子类。模板方法定义的步骤来执行一个算法，它可以提供一种可能是共同的所有或一些子类的默认的实现。

让我们来了解这种模式有一个例子，假设我们要提供一个算法来盖房子。该步骤需要执行盖房是 - 建筑物地基，建筑物的支柱，建筑墙体和窗户。最重要的一点是，我们不能改变执行的顺序，因为我们不能建立在建地基前去建造窗户。因此，在这种情况下，我们可以创建将使用不同的方法来构建房子的模板方法。

现在所有类型的房子的地基都是是相同的，不论是它的一个木制的房子或是玻璃房子。因此，我们可以提供基本实现，如果子类需要重写此方法，它们可以重新实现内容，但大多是很常见的房屋所有类型。

模版方法抽象类：

由于我们想要子类实现该方法，所以我们创建基类为抽象类；

HouseTemplate.java

package com.journaldev.design.template;
 
public abstract class HouseTemplate {
 
    //模版方法, final 拒绝子类重写
    public final void buildHouse(){
        buildFoundation();
        buildPillars();
        buildWalls();
        buildWindows();
        System.out.println("House is built.");
    }
 
    //默认实现
    private void buildWindows() {
        System.out.println("Building Glass Windows");
    }
 
    //子类必须实现方法
    public abstract void buildWalls();
    public abstract void buildPillars();
 
    private void buildFoundation() {
        System.out.println("Building foundation with cement,iron rods and sand");
    }
}

buildHouse()为模版方法，它定义了执行指令顺序由几个步骤组成
我们可能会有多种类型房屋，这里以木质房，玻璃房为例

WoodenHouse.java

package com.journaldev.design.template;
 
public class WoodenHouse extends HouseTemplate {
 
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("Building Wooden Walls");
    }
 
    @Override
    public void buildPillars() {
        System.out.println("Building Pillars with Wood coating");
    }
 
}

我们可以实现多个方法，这里为了简单选择两个实现

GlassHouse.java

package com.journaldev.design.template;
 
public class GlassHouse extends HouseTemplate {
 
    @Override
    public void buildWalls() {
        System.out.println("Building Glass Walls");
    }
 
    @Override
    public void buildPillars() {
        System.out.println("Building Pillars with glass coating");
    }
 
}

测试一下模版方法测试类：

HousingClient.java

package com.journaldev.design.template;
 
public class HousingClient {
 
    public static void main(String[] args) {
         
        HouseTemplate houseType = new WoodenHouse();
         
        //using template method
        houseType.buildHouse();
        System.out.println("************");
         
        houseType = new GlassHouse();
         
        houseType.buildHouse();
    }
 
}

注意这里调用调用基类的模板的方法，并根据不同的实施步骤，使用了从基类中继承，一些在子类中的重新实现方法。

输出结果：

Building foundation with cement,iron rods and sand
Building Pillars with Wood coating
Building Wooden Walls
Building Glass Windows
House is built.
************
Building foundation with cement,iron rods and sand
Building Pillars with glass coating
Building Glass Walls
Building Glass Windows
House is built.

Template Method Class Diagram

实现要点：

    1，模板方法应包括某些步骤的顺序是固定的，对于某些方法，由不同子类具体去实现，模板方法应该是最终是固定的。
    2， 大多数时候，子类调用从父类，但在模板模式的方法，父类的模板方法调用方法的子类，这是被称为好莱坞原则 - “不给我们打电话，我们会打电话给你。”
    3，在基类中的方法默认的实现被称为钩，他们的目的是由子类重写，如果你想使一些方法不能被覆盖，你可以使用final修饰，例如，在我们的例子中，我们可以 使用final buildFoundation（）修饰，因为我们不想子类重写它。

jdk中模版模式应用：

所有非抽象方法：

java.io.InputStream, java.io.OutputStream, java.io.Reader and java.io.Writer.

 java.util.AbstractList, java.util.AbstractSet and java.util.AbstractMap.