模板模式原理及案例分析

模板方法模式的规范化定义为：在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

从上面定义可以看出，模板方法是可以理解为一个算法的框架，而具体的计算数据却需要使用者来自行地添加。

举一个模板方法的简单例子：制造杯子的工艺流程可以大致分为四步：准备材料，熔解材料，注入模具，冷却成型。现在我需要制作有把手和没把手两种型号的杯子，该怎么做呢？

相必大家肯定会很快地想到将熔解后的材料注入相应的模具中，而结果正是如此。但是每种型号杯子都要全部实现四部流程吗？如果那样做，真的是太繁琐了。我们可以将其余三个公共的步骤集成到父类之中，成为一个固定的算法。而用子类来实现决定杯子型号的第三步。

此外，一般情况下，模板模式的父类算法步骤中，都会带有一个所谓的“钩子”方法，此方法一般为空的方法，可以让子类的不同实现来对父类进行挂钩，要不要挂钩，则由子类来决定，在此案例中，我们允许有把手的杯子格外进行染色操作（挂钩），而不带把手的杯子则什么都不做。

代码如下：

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这是实现固定算法的父类

public abstract class Cup {
    public void makeCup() {
        prepareMaterials();
        meltMaterials();
        intoMold();
        cooling();
        hook();
    }

    void prepareMaterials(){
        System.out.println("prepare materials");
    }

    void meltMaterials(){
        System.out.println("melt materials");
    }

    abstract void intoMold();

    void cooling(){
        System.out.println("cool model");
    }

    void hook(){}

}

带把手的杯子实现与不带把手的杯子实现。

public class CupwithHolder extends Cup{
    public void intoMold(){
        System.out.println("I have a holder");
    }
    @Override
    public void hook(){
        System.out.println("I need to become red");
    }
}

public class CupwithoutHolder extends Cup{

    public void intoMold(){
        System.out.println("I do not have a holder");
    }
}

运行类：

public class CupSimulator {

    public static void main(String[] args){
        CupwithHolder cupwithHolder = new CupwithHolder();
        cupwithHolder.makeCup();

        System.out.println("========================");

        CupwithoutHolder cupwithoutHolder = new CupwithoutHolder();
        cupwithoutHolder.makeCup();
    }
}

最后的输出结果为：

prepare materials
melt materials
I have a holder
cool model
I need to become red
========================
prepare materials
melt materials
I do not have a holder
cool model

大家从这个例子中可以看到：在父类定义了一个算法的步骤，并允许子类来实现一个或多个步骤。之所以采用“允许”的字眼是因为其控制权是掌握在父类中的。

由于模板方法始终强调算法的步骤，因此在spring源码中有着大量的应用，是很常用的设计模式。

模板模式原理及案例分析

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