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模版模式

模版模式基本概念

模板方法模式（Template Method Pattern）主要是指定义一个操作中的中的算法框架，而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法的结构情况下重定义该算法的某些特定步骤。模版方法模式在类的创建过程中属于行为型模式。

模版模式实际上封装了一个固定流程，该固定流程包含着固定的步骤，固定的步骤可以由不同的子类实现，从而让固定的流程产生不同的结果。模版模式主要是类的继承机制，本质上就是抽象封装流程。

模版模式的应用场景

算法的整体步骤很固定，但其中个别部分易变时，这时候可以使用模板方法模式，将容易变的部分抽象出来，供子类实现。
当多个子类存在公共的行为时，可以将其提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。首先，要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。
当需要控制子类的扩展时，模板方法只在特定点调用钩子操作，这样就只允许在这些点进行扩展。
Spring整个模块都是用的模版方法，比如BeanFactory.getBean(1,2,3,4)
JdbcTemplate模版允许我们继承在扩展
RedisTemplate模版允许我们继承在扩展

模版模式的通用写法

通常情况下，模版方法模式包含两个角色

抽象类/抽象模板（Abstract Class）：抽象模版类，定义了一套算法的流程或者框架
具体子类/具体实现（Concrete Class）：具体实现类，对一套算法的流程或者框架的某个步骤进行具体实现。

下面通过厨师炒菜的案例来更好的展示模版模式的通用写法

CookTemplate(抽象模版类）

public  abstract class CookTemplate {

    public void  cook(){
        heating();
        addFood();
        addSalt();
        stirFry();
        end();
    }
    private void  heating(){
        System.out.println("开火。。。");
    }

    public abstract void addFood();

    public abstract void addSalt();

    public void stirFry(){
        System.out.println("翻炒。。。");
    }

    public void end(){
        System.out.println("出锅");
    }
}

AutoCookMachine（具体实现抽象模版中的类）

public class AutoCookMachine  extends CookTemplate{
    @Override
    public void addFood() {
        System.out.println("白菜");
    }

    @Override
    public void addSalt() {
        System.out.println("盐");
    }
}

UML结构图

通过上述代码和UML结构图可以看到，定义了一个CookTemplate抽象类，然后在抽象类中定义了cook方法，里面包含了炒菜的所有步骤，比如heating开火方法、添加菜品、添加颜料等方法，定义了AutoCookMachine具体实现类，并继承了CookTemplate模版，重写了addFood和addSalt方法，由此就可以通过不同的实现类实现模版中不同的方法。

模版模式的优缺点

优点

模版模式封装了不变部分，扩展可变部分。它把认为是不变部分的算法封装到父类中实现，而把可变部分算法由子类继承实现，便于子类继续扩展。
模版模式在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
部分方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展方式增加相应的功能，符合开闭原则。

缺点

对每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，间接地增加了系统实现的复杂度。
父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，它提高了代码阅读的难度。
由于继承关系自身的缺点，如果父类添加新的抽象方法，则所有子类都要改一遍。

从UML中了解不一样的模版模式

模版模式

模版模式基本概念

模版模式的应用场景

模版模式的通用写法

模版模式的优缺点

优点

缺点