定义
模板方法模式是所有模式中最为常见的几个模式之一，是基于继承的代码复用的基本技术。，没有关联关系。
因此，在模板方法模式的类结构图中，只有继承关系。
模板方法模式需要开发抽象类和具体子类的设计师之间的协作。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和骨架，另一些设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。
代表这些具体逻辑步骤的方法称做
基本方法(primitive method)；而将这些基本方法汇总起来的方法叫做
模板方法(template method)，这个设计模式的名字就是从此而来。
结构
图-模板方法模式结构图
AbstractClass : 抽象类，定义并实现一个模板方法。这个模板方法定义了算法的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中，推迟到子类去实现。顶级逻辑也有可能调用一些具体方法。
abstract
class AbstractClass {
public abstract void PrimitiveOperation1();
public abstract void PrimitiveOperation2();
public void TemplateMethod() {
PrimitiveOperation1();
PrimitiveOperation2();
}
}
public abstract void PrimitiveOperation1();
public abstract void PrimitiveOperation2();
public void TemplateMethod() {
PrimitiveOperation1();
PrimitiveOperation2();
}
}
ConcreteClass : 实现实现父类所定义的一个或多个抽象方法。
class ConcreteClassA
extends AbstractClass {
@Override
public void PrimitiveOperation1() {
System.out.println("具体A类方法1");
}
@Override
public void PrimitiveOperation2() {
System.out.println("具体A类方法2");
}
}
class ConcreteClassB extends AbstractClass {
@Override
public void PrimitiveOperation1() {
System.out.println("具体B类方法1");
}
@Override
public void PrimitiveOperation2() {
System.out.println("具体B类方法2");
}
}
@Override
public void PrimitiveOperation1() {
System.out.println("具体A类方法1");
}
@Override
public void PrimitiveOperation2() {
System.out.println("具体A类方法2");
}
}
class ConcreteClassB extends AbstractClass {
@Override
public void PrimitiveOperation1() {
System.out.println("具体B类方法1");
}
@Override
public void PrimitiveOperation2() {
System.out.println("具体B类方法2");
}
}
public
class TemplateMethodPattern {
public static void main(String[] args) {
AbstractClass objA = new ConcreteClassA();
AbstractClass objB = new ConcreteClassB();
objA.TemplateMethod();
objB.TemplateMethod();
}
}
public static void main(String[] args) {
AbstractClass objA = new ConcreteClassA();
AbstractClass objB = new ConcreteClassB();
objA.TemplateMethod();
objB.TemplateMethod();
}
}
要点
模板方法模式中的三类角色
1、具体方法(Concrete Method)
2、抽象方法(Abstract Method)
3、钩子方法(Hook Method)
三类角色的关联
在模板方法模式中，首先父类会定义一个算法的框架，即实现算法所必须的所有方法。
其中，具有共性的代码放在父类的具体方法中。
各个子类特殊性的代码放在子类的具体方法中。但是父类中需要有对应抽象方法声明。
钩子方法可以让子类决定是否对算法的不同点进行挂钩。
总结
使用模板方法模式可以将代码的公共行为提取，以达到复用的目的。
而对于特殊化的行为在子类中实现。父类的模板方法可以控制子类中的具体实现。
子类无需了解整体算法框架，只需实现自己的业务逻辑即可。
实例
模板方法模式应用场景十分广泛。
在
《Head First》的模板方法模式章节里列举了一个十分具有代表性的例子。
现实生活中，茶和咖啡是随处可见的饮料。冲泡一杯茶或冲泡一杯咖啡的过程是怎样的？
我们来整理一下流程。
|
泡茶：
烧开水 ==> 冲泡茶叶 ==> 倒入杯中 ==> 添加柠檬 泡咖啡： 烧开水 ==> 冲泡咖啡 ==> 倒入杯中 ==> 添加糖和牛奶 |
由以上处理步骤不难发现，准备这两种饮料的处理过程非常相似。我们可以使用模板类方法去限定制作饮料的算法框架。
其中相同的具有共性的步骤（如烧开水、倒入杯中），直接在抽象类中给出具体实现。
而对于有差异性的步骤，则在各自的具体类中给出实现。
抽象类
abstract
class Beverage {
// 模板方法，决定了算法骨架。相当于TemplateMethod()方法
public void prepareBeverage() {
boilWater();
brew();
pourInCup();
if (customWantsCondiments())
{
addCondiments();
}
}
// 共性操作，直接在抽象类中定义
public void boilWater() {
System.out.println("烧开水");
}
// 共性操作，直接在抽象类中定义
public void pourInCup() {
System.out.println("倒入杯中");
}
// 钩子方法，决定某些算法步骤是否挂钩在算法中
public boolean customWantsCondiments() {
return true;
}
// 特殊操作，在子类中具体实现
public abstract void brew();
// 特殊操作，在子类中具体实现
public abstract void addCondiments();
}
// 模板方法，决定了算法骨架。相当于TemplateMethod()方法
public void prepareBeverage() {
boilWater();
brew();
pourInCup();
if (customWantsCondiments())
{
addCondiments();
}
}
// 共性操作，直接在抽象类中定义
public void boilWater() {
System.out.println("烧开水");
}
// 共性操作，直接在抽象类中定义
public void pourInCup() {
System.out.println("倒入杯中");
}
// 钩子方法，决定某些算法步骤是否挂钩在算法中
public boolean customWantsCondiments() {
return true;
}
// 特殊操作，在子类中具体实现
public abstract void brew();
// 特殊操作，在子类中具体实现
public abstract void addCondiments();
}
具体类
class Tea
extends Beverage {
@Override
public void brew() {
System.out.println("冲泡茶叶");
}
@Override
public void addCondiments() {
System.out.println("添加柠檬");
}
}
class Coffee extends Beverage {
@Override
public void brew() {
System.out.println("冲泡咖啡豆");
}
@Override
public void addCondiments() {
System.out.println("添加糖和牛奶");
}
}
@Override
public void brew() {
System.out.println("冲泡茶叶");
}
@Override
public void addCondiments() {
System.out.println("添加柠檬");
}
}
class Coffee extends Beverage {
@Override
public void brew() {
System.out.println("冲泡咖啡豆");
}
@Override
public void addCondiments() {
System.out.println("添加糖和牛奶");
}
}
测试代码
public
static
void main(String[] args) {
System.out.println("============= 准备茶 =============");
Beverage tea = new Tea();
tea.prepareBeverage();
System.out.println("============= 准备咖啡 =============");
Beverage coffee = new Coffee();
coffee.prepareBeverage();
}
System.out.println("============= 准备茶 =============");
Beverage tea = new Tea();
tea.prepareBeverage();
System.out.println("============= 准备咖啡 =============");
Beverage coffee = new Coffee();
coffee.prepareBeverage();
}
运行结果
============= 准备茶 =============
烧开水
冲泡茶叶
倒入杯中
添加柠檬
============= 准备咖啡 =============
烧开水
冲泡咖啡豆
倒入杯中
添加糖和牛奶
烧开水
冲泡茶叶
倒入杯中
添加柠檬
============= 准备咖啡 =============
烧开水
冲泡咖啡豆
倒入杯中
添加糖和牛奶
