在现实生活中很多事情需要通过几个步骤才能够完成，例如请客吃饭，无论吃什么，一般都包含点单、吃东西、买单等几个步骤，通常情况下这几个步骤的次序是：点单->吃东西->买单。在这3个步骤中，点单和买单大同小异，最大的区别在于第2点：吃什么？吃面条和吃满汉全席可大不相同。

在软件开发中，经常遇到类似的情况，某个方法的实现需要多个步骤（类似“请客”），其中有些步骤是固定的（类似“点单”和“买单”），而有些步骤并不苦丁，存在可变性（类似“吃东西”）。为了提高代码的复用性和系统的灵活性，可以使用一种称之为模版方法模式的设计模式来对这类情况进行设计。在模版方法模式中，将实现功能的每一个步骤所对应的方法称为基本方法（例如“点单”、“吃东西”、“买单”），而调用这些基本方法同时定义基本方法的执行次序的方法称为模版方法（例如“请客”）。通过使用模版方法模式，可以提高代码的复用性，同时还可以利用面向对象的多态性，在运行时选择一种具体子类，实现完整的“请客”方法。

模版方法模式概述

模板方法模式是结构最简单的行为型设计模式，在其结构中只存在父类与子类之间的继承关系。通过使用模版方法模式，可以将一些复杂流程的实现步骤封装在一系列基本方法中，在抽象父类中提供一个称之为模版方法的方法来定义这些基本方法的执行次序，而通过其子类来覆盖某些步骤，从而使得相同的算法框架可以有不同的执行结果。模版方法模式提供了一个模版方法来定义算法（业务）框架，而某些步骤的实现可以在其子类中完成。

模版方法模式是一种基于继承的代码复用基本技术，其定义如下：

模版方法模式：定义一个操作中算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中，模版方法使得子类可以不改变一个算法结构即可重新定义该算法的某些特定步骤。模版方法是一种行为型模式

模版方法模式结构比较简单，其核心是抽象类和其中的模版方法的设计，其结构如下图所示：

模版方法模式.png

从上图可以看出，在模版方法模式中包含以下两个角色。

1、AbstractClass（抽象类）：在抽象类中定义了一系列基本操作（operation），这些基本操作可以是具体的，也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在其子类中可以重定义或实现这些步骤。同时，在抽象类中实现了一个模版方法，用于定义一个算法框架，模版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。

2、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。

模版方法

一个模版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。这个模版方法定义在抽象类中，并由子类不加一修改的完全继承下来（Jva语言中，可以将模版方法定义为final 方法）。模版方法是一个具体方法，它给出了一个顶层逻辑框架，而逻辑的组成步骤在抽象类中可以是具体方法，也可以是抽象方法。由于模版方法是具体方法，因此模版方法模式中的抽象层只能是抽象类，而不是接口。

基本方法

基本方法是实现算法哥哥步骤的方法，是模版方法的组成部分。基本方法又可以分3中：抽象方法、具体方法、钩子方法。

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。在Java语言里一个抽象方法以abstract 关键字标识。
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，并以该空实现作为方法的默认实现，当然钩子方法也可以提供一个非空的默认实现。

钩子方法说明如下：

...
//模版方法
public void template() {
    open();
    display();
    //通过钩子方法来确定某步骤是否执行
    if(isPrint()) {
        print();
    }
}

//钩子方法
public boolean isPrint() {
    return true;
}

总结

模版方法模式是一种基于继承的代码复用技术，它体现了面向对象的诸多重要思想，是一种使用频率较高的模式。模版方法模式广泛应用于框架设计中，以确保通过父类来控制处理流程的逻辑顺序（例如框架的初始化，测试流程的设置等）

主要优点：

模板方法模式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，在子类实现细节的处理算法时并不会改变算法中步骤的执行次序。
模板方法模式是一种代码复用技术，它在类库设计中尤为重要，它剃去了类库中的公共行为，将公共行为放在父类中，而通过其子类来实现不同的行为，它鼓励其恰当使用继承来实现代码复用。
模板方法模式可实现一种方向控制结构，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芳芳，在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。

主要缺点：

模版方法模式的主要缺点是：需要为每一个基本方法和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。

适用场景：

在以下情况下可以考虑使用模板方法模式：

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版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。即一次性地实现一个算法的不变部分，并将可变的行为留给子类来实现。
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。