写在前面的话

复习、总结23种设计模式

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# 一天一种JAVA设计模式之十二：享元模式

模板方法

记重点

1.当你只希望客户端扩展某个特定算法步骤，而不是整个算法或其结构时，可使用模板方法模式。
2.当多个类的算法除一些细微不同之外几乎完全一样时，你可使用该模式。但其后果就是，只要算法发生变化，你就可能需要修改所有的类

定义

定义一个操作中的算法的框架，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

策略模式的通用类图

模板方法模式确实非常简单，仅仅使用了Java的继承机制，但它是一个应用非常广泛的模式。其中，AbstractClass叫做抽象模板，它的方法分为两类:

基本方法

基本方法也叫做基本操作，是由子类实现的方法，并且在模板方法被调用。比如doSomething()、doAnything()。

模板方法

可以有一个或几个，一般是一个具体方法，也就是一个框架，实现对基本方法的调度，完成固定的逻辑。比如templateMethod()。

在类图中还有一个角色:具体模板。ConcreteClass1和ConcreteClass2属于具体模板，实现父类所定义的一个或多个抽象方法，也就是父类定义的基本方法在子类中得以实现。

抽象模板类

package com.design.pattern.template.method.test02;  
  
public abstract class AbstractClass {  
    //基本方法  
    protected abstract void doSomething();  

    //基本方法  
    protected abstract void doAnything();  

    //模板方法  
    public void templateMethod() {  
        // 调用基本方法，完成相关的逻辑  
        this.doAnything();  
        this.doSomething();  
    }  
}

具体模板类

package com.design.pattern.template.method.test02;  
  
public class ConcreteClass1 extends AbstractClass {  
    //实现基本方法  
    protected void doAnything() {  
    }  

    //业务逻辑处理  
    protected void doSomething() {  

    }  
}

package com.design.pattern.template.method.test02;  
  
public class ConcreteClass2 extends AbstractClass {  
    //实现基本方法  
    protected void doAnything() {  
    }  

    //业务逻辑处理  
    protected void doSomething() {  

    }  
}

场景类

package com.design.pattern.template.method.test02;  
  
public class Client {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        ConcreteClass1 concreteClass1 = new ConcreteClass1();  
        ConcreteClass2 concreteClass2 = new ConcreteClass2();  

        // 调用模板方法  
        concreteClass1.templateMethod();  
        concreteClass2.templateMethod();  
    }  
}

DEMO-1 把大象关进冰箱

众所周知中央电视台的春节联欢晚会已经给出了答案。一般来说把大象关进冰箱有三个步骤，
1、把冰箱门打开；
2、把大象放进去；
3、把冰箱门关上

package com.design.pattern.template.method.test01;  
  
// 众所周知中央电视台的春节联欢晚会已经给出了答案。一般来说把大象关进冰箱有三个步骤，  
// 1、把冰箱门打开；  
// 2、把大象放进去；  
// 3、把冰箱门关上  
public abstract class AbstractElephantToDoor {  
  
    // 1.打开冰箱门  
    protected abstract void openDoor();  
    // 2.把大象放进去  
    protected abstract void putElephant();  
    // 3.把冰箱门关上  
    protected abstract void closeDoor();  

    // 这是模板方法（子类共有的方法）  
    public void gogogo() {  
        openDoor();  
        putElephant();  
        closeDoor();  
    }  
}

package com.design.pattern.template.method.test01;  
  
public class ConcreteElephantToDoor1 extends AbstractElephantToDoor{  
  
    @Override  
    protected void openDoor() {  
        System.out.println("打开冰箱门1");  
    }  

    @Override  
    protected void putElephant() {  
        System.out.println("把大象放进去1");  
    }  

    @Override  
    protected void closeDoor() {  
        System.out.println("关上冰箱门1");  
    }  
}

package com.design.pattern.template.method.test01;  
  
public class ConcreteElephantToDoor2 extends AbstractElephantToDoor{  
  
    @Override  
    protected void openDoor() {  
        System.out.println("打开冰箱门2");  
    }  

    @Override  
    protected void putElephant() {  
        System.out.println("把大象放进去2");  
    }  

    @Override  
    protected void closeDoor() {  
        System.out.println("关上冰箱门2");  
    }  
}

package com.design.pattern.template.method.test01;  
  
public class Client {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        AbstractElephantToDoor concreteElephantToDoor1 = new ConcreteElephantToDoor1();  
        concreteElephantToDoor1.gogogo();  

        AbstractElephantToDoor concreteElephantToDoor2 = new ConcreteElephantToDoor1();  
        concreteElephantToDoor2.gogogo();  
    }  
}

模板方法模式的优点

封装不变部分，扩展可变部分

把认为是不变部分的算法封装到父类实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。在悍马模型例子中，是不是就非常容易扩展?例如增加一个H3型号的悍马模型，很容易呀，增加一个子类，实现父类的基本方法就可以了。

提取公共部分代码，便于维护

我们例子中刚刚走过的弯路就是最好的证明，如果我们不抽取到父类中，任由这种散乱的代码发生，想想后果是什么样子?维护人员为了修正一个缺陷，需要到处查找类似的代码!

行为由父类控制，子类实现

基本方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展的方式增加相应的功能，符合开闭原则。

模板方法模式的缺点

1.按照我们的设计习惯，抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法，实现类完成具体的事物属性和方法。但是模板方法模式却颠倒了，抽象类定义了部分抽象方法，由子类实现，子类执行的结果影响了父类的结果，也就是子类对父类产生了影响，这在复杂的项目中，会带来代码阅读的难度，而且也会让新手产生不适感。

2.如果算法发生变化，你就可能需要修改所有的子类

模板方法模式的使用场景

多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。
重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。
重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然后通过钩子函数(见“模板方法模式的扩展”)约束其行为。

一天一种JAVA设计模式之十四：模板方法模式