模板方法模式（行为型）

一、前言

二、模板模式

三、带钩子的模板模式

四、总结

一、前言

模板方法模式是一种行为型设计模式，它定义了一个操作中的算法框架，将一些步骤延迟到子类中实现。这种模式是基于“开闭原则”的设计思想，即对扩展开放，对修改关闭。

模板方法模式的核心思想是：定义一个抽象类，把一些抽象行为留给子类去实现，而把一些公共行为放在抽象类中实现。在模板方法模式中，抽象类中定义了一个算法框架，由具体子类来实现其中的具体步骤。

模板方法模式一般由以下几个角色组成：

- 抽象类(Abstract Class)：定义了一个算法框架，其中包含了一些抽象的操作，由子类去实现。
- 具体类(Concrete Class)：实现了抽象类中定义的抽象方法，完成算法中的具体步骤。

类图大致结构：

二、模板方法模式

比如学生进行考试，每个人的试卷都是一致的，具体的不一致是每个人的答案，这时候我们可以将试卷当做一个抽象模板，每个学生的答案就是具体的一个实现。

试卷模板类ExamPaperTemplate：

public abstract class ExamPaperTemplate {

    public abstract String Answer1();

    public abstract String Answer2();

    public abstract String Answer3();

    private void Question1(){
        System.out.println(String.format("1+1=%s", Answer1()));
    }

    private void Question2(){
        System.out.println(String.format("1+2=%s", Answer2()));
    }

    private void Question3(){
        System.out.println(String.format("1+3=%s", Answer3()));
    }

    public void TemplateMethod(){
        Question1();
        Question2();
        Question3();
    }
}

学生StudentConcrete1、StudentConcrete2类：

public class StudentConcrete1 extends ExamPaperTemplate{
    @Override
    public String Answer1() {
        return "2";
    }

    @Override
    public String Answer2() {
        return "3";
    }

    @Override
    public String Answer3() {
        return "4";
    }
}

public class StudentConcrete2 extends ExamPaperTemplate{
    @Override
    public String Answer1() {
        return "11";
    }

    @Override
    public String Answer2() {
        return "22";
    }

    @Override
    public String Answer3() {
        return "33";
    }
}

客户端调用类TemplateClient：

public class TemplateClient {
    public static void main(String[] args) {
        ExamPaperTemplate examPaperTemplate1 = new StudentConcrete1();
        examPaperTemplate1.TemplateMethod();

        ExamPaperTemplate examPaperTemplate2 = new StudentConcrete2();
        examPaperTemplate2.TemplateMethod();
    }

}

运行结果：

三、带钩子的模板模式

模板模式中还有一类是带钩子的，通过钩子，子类可以选择性对父类执行。也用之前的代码展示，只是加上钩子，具体可以理解为试卷中包含附加题，可选择不做，包含建议，可选择不写建议。

public abstract class ExamPaperTemplate {

    public abstract String Answer1();

    public abstract String Answer2();

    public abstract String Answer3();

    public abstract String Answer4();

    public abstract String Answer5();

    private void Question1(){
        System.out.println(String.format("1+1=%s", Answer1()));
    }

    private void Question2(){
        System.out.println(String.format("1+2=%s", Answer2()));
    }

    private void Question3(){
        System.out.println(String.format("1+3=%s", Answer3()));
    }

    private void Question4(){
        System.out.println(String.format("1*1=%s", Answer4()));
    }


    /**
     * 钩子方法，子类覆盖
     */
    private void Question5(){
        System.out.println(String.format("建议:%s", Answer5() == null ? "无" : Answer5()));
    }

    /**
     * 钩子方法，子类选择性执行
     */
    boolean customer(){
        return true;
    }

    public void TemplateMethod(){
        Question1();
        Question2();
        Question3();
        if (customer()){
            Question4();
        }
        Question5();
    }
}

public class StudentConcrete1 extends ExamPaperTemplate{
    @Override
    public String Answer1() {
        return "2";
    }

    @Override
    public String Answer2() {
        return "3";
    }

    @Override
    public String Answer3() {
        return "4";
    }

    @Override
    public String Answer4() {
        return null;
    }

    @Override
    public String Answer5() {
        return null;
    }

    @Override
    boolean customer(){
        return false;
    }

}

public class StudentConcrete2 extends ExamPaperTemplate{
    @Override
    public String Answer1() {
        return "11";
    }

    @Override
    public String Answer2() {
        return "22";
    }

    @Override
    public String Answer3() {
        return "33";
    }

    @Override
    public String Answer4() {
        return "1";
    }

    @Override
    public String Answer5() {
        return "题目太简单";
    }

}

public class TemplateClient {
    public static void main(String[] args) {
        ExamPaperTemplate examPaperTemplate1 = new StudentConcrete1();
        examPaperTemplate1.TemplateMethod();
        System.out.println("============");
        ExamPaperTemplate examPaperTemplate2 = new StudentConcrete2();
        examPaperTemplate2.TemplateMethod();
    }

}

运行结果：