模板设计

模板模式

在模板模式（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。

介绍

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。

实现

我们将创建一个定义操作的 Game 抽象类，其中，模板方法设置为 final abstract，这样它就不会被重写并且子类必须实现模板方法 。Cricket 和 Football 是扩展了 Game 的实体类，它们重写了抽象类的方法。

TemplatePatternDemo，我们的演示类使用 Game 来演示模板模式的用法。

步骤 1

创建一个抽象类，它的模板方法被设置为 final。

Game.java

public abstract class Game {
   //模板
   abstract void initialize();
   abstract void startPlay();
   abstract void endPlay();
   
   public final void play(){
      //初始化游戏
      initialize();
      //开始游戏
      startPlay();
      //结束游戏
      endPlay();
   }
}

步骤 2

创建扩展了上述类的实体类。

Cricket.java

public class Cricket extends Game {
   
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Finished!");
   }
    
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Cricket Game Initialized! Start playing.");
   }
    
    @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

Football.java

public class Football extends Game {
    
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Football Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

步骤 3

使用 Game 的模板方法 play() 来演示游戏的定义方式。

TemplatePatternDemo.java

public class TemplatePatternDemo {
     public static void main(String[] args) {
 
      Game game = new Cricket();
      game.play();
      System.out.println();
      game = new Football();
      game.play();      
   }
}

步骤 4

执行程序，输出结果：

Cricket Game Initialized! Start playing.
Cricket Game Started. Enjoy the game!
Cricket Game Finished!
//------------------------------
Football Game Initialized! Start playing.
Football Game Started. Enjoy the game!
Football Game Finished!

摘自菜鸟教程

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一个很棒的例子

在使用模板方法设计模式时，一个很重要的判断标准就是是否拥有相同的代码骨架。那么下面就拿一个我觉得很巧妙的例子来感受模板方法设计模式的强悍吧

代码骨架

public abstract class TemplateExample(){
    
    public final double getTime(){
        long begin=System.currentTimeMills();
        //由子类实现的部分
        this.doWork();
        long end=System.currentTimeMills();
        return end-begin;
    }
    protected abstract void doWork();
} 

这里的doWork不一定是要实现什么，只是展示一种设计的思路。那么下面需要用到getTime的类只要继承TemplateExample即可然后再@Override==doWork()==就好了。但是这样有可能造成为了得到他的功能就继承，也就是所谓的乱继承导致逻辑混乱