模板方法模式

模板方法模式

【实现】：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。

结构图

• AbstractClass(抽象类)：在抽象类中定义了一系列基本操作。这些基本操作可以是具体的，也可以是抽象的。同时，在抽象类中实现了一个模板方法(Template Method)，用于定义一个算法的框架，模板方法不仅可以调用在抽象类中实现的基本方法，也可以调用在抽象类的子类中实现的基本方法，还可以调用其他对象中的方法。
• ConcreteClass(具体子类)：它是抽象类的子类，用于实现在父类中声明的抽象基本操作 以完成子类特定算法的步骤，也可以覆盖在父类中已经实现的具体基本操作。

概念介绍

• 基本方法
  基本方法是实现算法各个步骤的方法，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种: 抽象方法(Abstract Method)、具体方法(Concrete Method)和钩子方法(Hook Method)。

  1. 抽象方法： 一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。
  2. 具体方法：一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现，其子类可以进行覆盖也可以直接继承。
  3. 钩子方法：一个钩子方法由一个抽象类或具体类声明并实现，而其子类可能会加以扩展。 通常在父类中给出的实现是一个空实现。

• 模板方法
  一个模板方法是定义在抽象类中的、把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法。

优缺点

优点

• 在父类中形式化地定义一个算法，而由它的子类来实现细节的处理。
• 模板方法模式是一种代码复用技术。
• 可实现一种反向控制结构，通过子类覆盖父类的钩子方法来决定某一特定步骤是否需要执行。
• 在模板方法模式中可以通过子类来覆盖父类的基本方法，不同的子类可以提供基本方法的不同实现，更换和增加新的子类很方便，符合单一职责原则和开闭原则。

缺点

• 需要为每一个基本方法的不同实现提供一个子类，如果父类中可变的基本方法太多，将会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，此时，可结合桥接模式来进行设计。

应用场景

• 对一些复杂的算法进行分割，将其算法中固定不变的部分设计为模板方法和父类具体方 法，而一些可以改变的细节由其子类来实现。
• 各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。
• 需要通过子类来决定父类算法中某个步骤是否执行，实现子类对父类的反向控制。