前言
模板方法可以认为是23种设计模式中最简单的一种了，并且生活中能找到很多的场景。模板方法虽然简单但是有些细节我们还是不能忽视的。
定义
- 模板方法是一种行为类设计模式。
- 模板方法是一个定义在父类的方法，在模板方法中会调用多个定义在父类的其他方法，而这些方法有可能只是抽象方法并没有实现。
- 模板方法仅决定这些抽象方法的执行顺序，这些抽象方法的实现由子类负责，并且子类不允许重写模板方法。
应用场景
- 多个子类有公共的方法，并且逻辑相同。
- 重要，复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法。
优点
- 封装不变部分，扩展可变部分。
- 提取公共部分代码，便于维护。
- 行为由父类控制，子类实现。
把认为是不变部分的算法封装到父类的实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。基本方法是由子类实现的。因此子类可以通过扩展的方式增加相应功能，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。
UML模型
实例代码
场景：我相信每个人每天起床都会经历: 起床 -> 刷牙 -> 吃早餐 -> 上班 这样几个过程，但是每个人的过程又是不一样的。
基础的日常类
public abstract class BaseDaily {
/**
* 起床
*/
protected abstract void getUp();
/**
* 刷牙
*/
protected abstract void brushTeeth();
/**
* 吃早餐
*/
protected abstract void eatBreakfast();
/**
* 去上班
*/
protected abstract void goForWork();
/**
* 开始美好的一天
*/
final void start(){
getUp();
brushTeeth();
eatBreakfast();
goForWork();
}
}
Andy的日常
public class AndyDaily extends BaseDaily {
@Override
protected void getUp() {
System.out.println("andy起床了");
}
@Override
protected void brushTeeth() {
System.out.println("andy用米家牙刷刷牙");
}
@Override
protected void eatBreakfast() {
System.out.println("andy的早餐是油条加豆浆");
}
@Override
protected void goForWork() {
System.out.println("andy走路去上班");
}
}
Bob的日常
public class BobDaily extends BaseDaily {
@Override
protected void getUp() {
System.out.println("bob起床了");
}
@Override
protected void brushTeeth() {
System.out.println("bob用飞利浦牙刷刷牙");
}
@Override
protected void eatBreakfast() {
System.out.println("bob的早餐是肠粉");
}
@Override
protected void goForWork() {
System.out.println("bob坐地铁去上班");
}
}
Jack的日常
public class JackDaily extends BaseDaily {
@Override
protected void getUp() {
System.out.println("jack起床了");
}
@Override
protected void brushTeeth() {
System.out.println("jack用网易牙刷刷牙");
}
@Override
protected void eatBreakfast() {
System.out.println("jack的早餐是拌粉");
}
@Override
protected void goForWork() {
System.out.println("jack开车去上班");
}
}
测试
public class Test {
public static void main(String[] args) {
BaseDaily andyDaily = new AndyDaily();
andyDaily.start();
System.out.println("====================");
BaseDaily jackDaily = new JackDaily();
jackDaily.start();
System.out.println("====================");
BaseDaily bobDaily = new BobDaily();
bobDaily.start();
}
}
运行结果
andy起床了
andy用米家牙刷刷牙
andy的早餐是油条加豆浆
andy走路去上班
====================
jack起床了
jack用网易牙刷刷牙
jack的早餐是拌粉
jack开车去上班
====================
bob起床了
bob用飞利浦牙刷刷牙
bob的早餐是肠粉
bob坐地铁去上班
模板方法扩展
场景：我相信每个人每天起床都会经历: 起床 -> 刷牙 -> 吃早餐 -> 上班 这样几个步骤，但是每个人又是不一样的。但是可能有人，起床晚了，就没时间吃早餐了。那这个时候我们该咋办呢？
解决方案如下
修改 BaseDaily 添加一个是否有时间吃早餐的方法，让自身判断有没有时间吃早餐。同时子类需要增加相应的实现。
BaseDaily
public abstract class BaseDaily {
/**
* 起床
*/
protected abstract void getUp();
/**
* 刷牙
*/
protected abstract void brushTeeth();
/**
* 吃早餐
*/
protected abstract void eatBreakfast();
/**
* 去上班
*/
protected abstract void goForWork();
/**
* 是否有时间吃早餐
* @return 返回 true 或者 false
*/
protected abstract boolean isHaveTimeEatBreakfast();
/**
* 开始美好的一天
*/
final void start(){
getUp();
brushTeeth();
if(isHaveTimeEatBreakfast()){
eatBreakfast();
}
goForWork();
}
}
Andy日常
public class AndyDaily extends BaseDaily {
@Override
protected void getUp() {
System.out.println("andy起床了");
}
@Override
protected void brushTeeth() {
System.out.println("andy用米家牙刷刷牙");
}
@Override
protected void eatBreakfast() {
System.out.println("andy的早餐是油条加豆浆");
}
@Override
protected void goForWork() {
System.out.println("andy走路去上班");
}
@Override
protected boolean isHaveTimeEatBreakfast() {
return false;
}
}
Bob日常
public class BobDaily extends BaseDaily {
@Override
protected void getUp() {
System.out.println("bob起床了");
}
@Override
protected void brushTeeth() {
System.out.println("bob用飞利浦牙刷刷牙");
}
@Override
protected void eatBreakfast() {
System.out.println("bob的早餐是肠粉");
}
@Override
protected void goForWork() {
System.out.println("bob坐地铁去上班");
}
@Override
protected boolean isHaveTimeEatBreakfast() {
return true;
}
}
Jack日常
public class JackDaily extends BaseDaily {
@Override
protected void getUp() {
System.out.println("jack起床了");
}
@Override
protected void brushTeeth() {
System.out.println("jack用网易牙刷刷牙");
}
@Override
protected void eatBreakfast() {
System.out.println("jack的早餐是拌粉");
}
@Override
protected void goForWork() {
System.out.println("jack开车去上班");
}
@Override
protected boolean isHaveTimeEatBreakfast() {
return true;
}
}
测试
public class Test {
public static void main(String[] args) {
BaseDaily andyDaily = new AndyDaily();
andyDaily.start();
System.out.println("====================");
BaseDaily jackDaily = new JackDaily();
jackDaily.start();
System.out.println("====================");
BaseDaily bobDaily = new BobDaily();
bobDaily.start();
}
}
运行结果如下: 由于andy起床太晚就没有时间吃早餐了。
andy起床了
andy用米家牙刷刷牙
andy走路去上班
====================
jack起床了
jack用网易牙刷刷牙
jack的早餐是拌粉
jack开车去上班
====================
bob起床了
bob用飞利浦牙刷刷牙
bob的早餐是肠粉
bob坐地铁去上班
钩子方法
在我们的抽象类中isHaveTimeEatBreakfast()的返回值就是影响了模板方法的执行结果，该方法就叫做钩子方法（HookMethod）。
需要注意的点
- 为了子类防止恶意的操作，一般模板方法都加上final关键字，不允许被重写。
- 抽象模板中的基本方法尽量设计为protected类型，符合迪米特法则，不需要暴露的属性或方法尽量不要设置为protected类型。实现类若非必要，尽量不要扩大父类中的访问权限。
参考书籍
- 设计模式之禅道第二版
结尾
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我是不一样的科技宅，每天进步一点点，体验不一样的生活。我们下期见！
