浅学设计模式之模板<Template>方法模式及在android中的应用

一、引子 

　　这是一个很简单的模式，却被非常广泛的使用。之所以简单是因为在这个模式中仅仅使用到了继承关系。

　　继承关系由于自身的缺陷，被专家们扣上了“罪恶”的帽子。“使用委派关系代替继承关系”，“尽量使用接口实现而不是抽象类继承”等等专家警告，让我们这些菜鸟对继承“另眼相看”。

　　其实，继承还是有很多自身的优点所在。只是被大家滥用的似乎缺点更加明显了。合理的利用继承关系，还是能对你的系统设计起到很好的作用的。而模板方法模式就是其中的一个使用范例。

    模板方法模式:

    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。

    现在流行的很多框架中(如Spring，Struts等)，我们都可以看到模板方法模式的广泛应用。模板方法模式主要应用于框架设计中，在日常的应用设计中也被经常使用。可是，我们在运用模板方法模式来解决我们的需求而进行设计时，往往忽略了一些非常重要的细节。保证架构逻辑的正常执行，不被子类破坏；怎么让子类扩展模板方法等。

二、定义与结构

　　GOF给模板方法（Template Method）模式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。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。这里的算法的结构，可以理解为你根据需求设计出来的业务流程。特定的步骤就是指那些可能在内容上存在变数的环节。

　　可以看出来，模板方法模式也是为了巧妙解决变化对系统带来的影响而设计的。使用模板方法使系统扩展性增强，最小化了变化对系统的影响。这一点，在下面的举例中可以很明显的看出来。

　　看下模板方法模式的结构：

　　1) AbstractClass（抽象类）：定义了一到多个的抽象方法，以供具体的子类来实现它们；而且还要实现一个模板方法，来定义一个算法的骨架。该模板方法不仅调用前面的抽象方法，也可以调用其他的操作，只要能完成自身的使命。

　　2) ConcreteClass（具体类）：实现父类中的抽象方法以完成算法中与特定子类相关的步骤。

　　下面是模板方法模式的结构图：

三、使用场景

1、一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。

2、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。即“重分解以一般化”，首先识别现有代码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。最后，用一个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。

3、控制子类扩展。模板方法只在特定点调用“Hook Method（钩子方法）”操作，这样就只允许在这些点进行扩展。

四、适用情况

　　根据上面对定义的分析，以及例子的说明，可以看出模板方法适用于以下情况：

　　1、一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。

　　2、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。其实这可以说是一种好的编码习惯了。

　　3、控制子类扩展。模板方法只在特定点调用操作，这样就只允许在这些点进行扩展。比如上面runBare（）方法就只在runTest前面适用setUp方法。如果你不愿子类来修改你的模板方法定义的框架，你可以采用两种方式来做：一是在API中不体现出你的模板方法；二、将你的模板方法置为final就可以了。

　　可以看出，使用模板方法模式可以将代码的公共行为提取出来，达到复用的目的。而且，在模板方法模式中，是由父类的模板方法来控制子类中的具体实现。这样你在实现子类的时候，根本不需要对业务流程有太多的了解。

五、小例子

抽象类：

public abstract class Beverage {final void preparerecipe(){boilWater();brew();pourInCup();addCondiments();hook();}public void boilWater(){System.out.println("获得热水");}public abstract void brew();public void pourInCup(){System.out.println("把饮料倒入杯中");}public abstract void addCondiments();public void hook(){}}

具体类：

咖啡

public class Coffee extends Beverage {@Overridepublic void brew() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("冲咖啡");}@Overridepublic void addCondiments() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("加牛奶");}@Overridepublic void hook() {// TODO Auto-generated method stubsuper.hook();System.out.println("加点糖");}}

茶

public class Tea extends Beverage{@Overridepublic void brew() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("冲茶");}@Overridepublic void addCondiments() {// TODO Auto-generated method stubSystem.out.println("加蜂蜜");}}

测试类：

public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stubCoffee coffee = new Coffee();coffee.preparerecipe();System.out.println("---喝茶---");Tea tea = new Tea();tea.preparerecipe();}

测试结果：

获得热水
冲咖啡
把饮料倒入杯中
加牛奶
加点糖
获得热水
冲茶
把饮料倒入杯中
加蜂蜜

注意hook()这个方法，子类可以实现，也可以不实现。由子类决定。

文字说明大部分从别网站摘抄而来。