模板方法设计模式

概览

概述

准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法的形式实现，然后声明一些抽象方法交由子类实现剩余逻辑，用钩子方法给予子类更大的灵活性。最后将方法汇总成一个不可改变的模板方法。

如何实现

第一步

1. 提供抽象基类；
2. 在基类中提供一个final（final是为了防止算法逻辑被重写修改）的模板算法框架，这个算法框架所有子类必须共同遵循；
3. 基本方法在基类中实现，使用private权限修饰，向下层隐藏细节；
4. 提供抽象方法，延续到子类中实现；
5. 可选的钩子方法，具体的子类决定是否挂钩以及如何挂钩。

第二步

1. 实现基类中的抽象方法，完成个性化实现；
2. 覆盖基类中的钩子方法（可选）。

特点

1. 优点

   1. 封装性好；
   2. 复用性好；
   3. 屏蔽细节；
   4. 便于维护。

2. 缺点

   1. Java中的单继承问题

应用场景

1. 算法或者操作遵循相同罗逻辑；
2. 重构时（相同代码抽取到一个基类中）；
3. 重要，复杂的算法以及核心算法的设计。

分析一个坐火车的情形

1. 买票
2. 去火车站
3. 上车
4. 目的地下车

如果要坐火车，这四步就是基本的流程，但是买票我可以有多种选择，可以去窗口买，可以在12306客户端买，这个细节根据每个人的习惯而不一样，所以基类不帮你实现，要定义一个抽象方法延续到子类中去实现，还有下车的目的地也不尽相同。但是其它两步都是确定的，这就可以在基类中实现。

代码实现

上基类的代码及注释：

/*** 乘坐火车的模板方法设计模式的基类*/public abstract class ByTrainTemplate {public final void byTrainTemplateMethod() {    buyTicket();    goToRailWayStation();    getOnTrain();    detrain();}/** * 买票的方式不确定，延续到子类中去实现 */protected abstract void buyTicket();/** * 都要去火车站乘车的，所以在基类中就可以实现 * 用private屏蔽细节 */private void goToRailWayStation() {    Log.e("template","去火车站");}protected void getOnTrain(){    Log.e("template","上车");}/** * 每个人目的地不同，所以基类不实现，交由子类去实现 */protected abstract void detrain();}

乘客A的坐车过程

/*** PassengersA的乘车方法*/public class PassengersA extends ByTrainTemplate {@Overrideprotected void buyTicket() {    Log.e("template","通过12306买的票");}@Overrideprotected void detrain() {    Log.e("template","去兰州旅游，在兰州下车");}}

乘客B的乘车过程

/*** PassengersB的乘车旅程*/public class PassengersB extends ByTrainTemplate {@Overrideprotected void buyTicket() {    Log.e("template","我在窗口买的票");}@Overrideprotected void detrain() {    Log.e("template","我要去青海看青海湖，我在青海下车");}}

调用一下试试看

    ByTrainTemplate passengersA = new PassengersA();    passengersA.byTrainTemplateMethod();    Log.e("template","-------------------------------------");    ByTrainTemplate passengersB = new PassengersB();    passengersB.byTrainTemplateMethod();

执行结果

 E/template: 通过12306买的票 E/template: 去火车站 E/template: 上车 E/template: 去兰州旅游，在兰州下车 E/template: ------------------------------------- E/template: 我在窗口买的票 E/template: 去火车站 E/template: 上车 E/template: 我要去青海看青海湖，我在青海下车

是不是实现了结果，又很完美的避免了重复代码。这个时候铁路家属不乐意了，根据政策自己是可以免费乘车的，根本不需要买票好不好，那怎么办？这个时候就用到hook也就是所谓的钩子方法了。

改造基类，增加了一个钩子：

/** * 乘坐火车的模板方法设计模式的基类 */public abstract class ByTrainTemplate {    public final void byTrainTemplateMethod() {        if (isNeedTicket()) {            buyTicket();        }        goToRailWayStation();        getOnTrain();        detrain();    }    /**     * 是否需要车票才能乘车     * 大部分是需要车票的，所以默认就给个true好了     * @return     */    protected boolean isNeedTicket() {        return true;    }    /**     * 买票的方式不确定，延续到子类中去实现     */    protected abstract void buyTicket();    /**     * 都要去火车站乘车的，所以在基类中就可以实现     * 用private屏蔽细节     */    private void goToRailWayStation() {        Log.e("template", "去火车站");    }    protected void getOnTrain() {        Log.e("template", "上车");    }    /**     * 每个人目的地不同，所以基类不实现，交由子类去实现     */    protected abstract void detrain();}

乘客C的乘车过程

/** * PassengersC的乘车过程 */public class PassengersC extends ByTrainTemplate {    @Override    protected void buyTicket() {        Log.e("template","我是铁路职工家属，不要票");    }    @Override    /**     * 覆盖钩子方法     */    protected boolean isNeedTicket() {        return false;    }    @Override    protected void detrain() {        Log.e("template","我在西安下车");    }}

调用乘客C的乘车过程方法

ByTrainTemplate passengersC = new PassengersC();passengersC.byTrainTemplateMethod();

看结果是不是不需要买票了

E/template: 通过12306买的票E/template: 去火车站E/template: 上车E/template: 去兰州旅游，在兰州下车E/template: -------------------------------------E/template: 我在窗口买的票E/template: 去火车站E/template: 上车E/template: 我要去青海看青海湖，我在青海下车E/template: -------------------------------------E/template: 去火车站E/template: 上车E/template: 我在西安下车

其实这种方法在Android开发中我们经常用到，比如抽取出一个BaseActivity和BaseFragment等等。