Gof23-Template Method模式

在模板方法模式（Template Pattern）中，一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。这种类型的设计模式属于行为型模式。

Template Method模式是带有模板功能的模式，组成模板的方法被定义在父类中。由于这些方法是抽象方法，所以只查看父类的代码是无法知道这些方法最终会进行何种具体处理的，唯一能知道的就是父类是如何调用这些方法的。

实现上述这些抽象方法的是子类。在子类中实现了抽象方法也就决定了具体的处理。也就是只要在不同的子类中实现不同的具体处理，当父类的模板方法被调用时程序行为也会不同。但是，不论子类中的具体实现如何，处理的流程都会按照父类中所定义的那样进行。像这样在父类中定义处理流程的框架，在子类中实现具体处理的模式就称为Template Method模式。

意图：定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。

主要解决：一些方法通用，却在每一个子类都重新写了这一方法。

何时使用：有一些通用的方法。

如何解决：将这些通用算法抽象出来。

关键代码：在抽象类实现，其他步骤在子类实现。

应用实例： 1、在造房子的时候，地基、走线、水管都一样，只有在建筑的后期才有加壁橱加栅栏等差异。 2、西游记里面菩萨定好的 81 难，这就是一个顶层的逻辑骨架。 3、spring 中对 Hibernate 的支持，将一些已经定好的方法封装起来，比如开启事务、获取 Session、关闭 Session 等，程序员不重复写那些已经规范好的代码，直接丢一个实体就可以保存。

优点：1、封装不变部分，扩展可变部分。 2、提取公共代码，便于维护。 3、行为由父类控制，子类实现。

缺点：每一个不同的实现都需要一个子类来实现，导致类的个数增加，使得系统更加庞大。

使用场景：1、有多个子类共有的方法，且逻辑相同。 2、重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。

注意事项：为防止恶意操作，一般模板方法都加上 final 关键词。

角色：

• AbstractClass（抽象类）
• AbstractClass 角色不仅负责实现模板方法，还负责声明在模板方法中所使用到的抽象方法。这些抽象方法由子类ConcreteClass 角色负责实现。在示例序中，由AbstractDisplay 类扮演此角色。
• ConcreateClass（具体类）
• 该角色负责具体实现AbstractClass角色中定义的抽象方法。这里实现的方法将会在AbstractClass角色的模板方法中被调用。在示例程序中由CharDisplay类和StringDisplay类扮演此角色。

实现：

public abstract class AbstractDisplay {

    public abstract void open();

    public abstract void print();

    public abstract void close();

    /**
     * 抽象类中实现display方法，并加有final关键字，防止被重写
     */
    public final void display() {
        open();
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            print();
        }
        close();
    }
}

public class CharDisplay extends AbstractDisplay{
    private char ch;
    public CharDisplay(char ch) {
        this.ch = ch;
    }

    @Override
    public void open() {
        System.out.println("<<");
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.println(ch);
    }

    @Override
    public void close() {
        System.out.println(">>");
    }
}

public class StringDisplay extends AbstractDisplay {
    private String string;
    private int width;

    public StringDisplay(String string) {
        this.string = string;
        this.width = string.getBytes().length;
    }

    @Override
    public void open() {
        printLine();
    }

    @Override
    public void print() {
        System.out.println("|" + string + "|");
    }

    @Override
    public void close() {
        printLine();
    }

    public void printLine() {
        System.out.print("+");
        for (int i = 0; i < width; i++) {
            System.out.print("-");
        }
        System.out.println("+");
    }
}

UML类图：