设计模式学习总结(十三)--模板方法模式

定义

所谓模板方法模式就是在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

模板方法模式是基于继承的代码复用技术的。在模板方法模式中，我们可以将相同部分的代码放在父类中，而将不同的代码放入不同的子类中。也就是说我们需要声明一个抽象的父类，将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现，然后声明一些抽象方法让子类来实现剩余的逻辑，不同的子类可以以不同的方式来实现这些逻辑。

其实所谓模板就是一个方法，这个方法将算法的实现定义成了一组步骤，其中任何步骤都是可以抽象的，交由子类来负责实现。这样就可以保证算法的结构保持不变，同时由子类提供部分实现。

模板是一个方法，那么他与普通的方法存在什么不同呢？模板方法是定义在抽象类中，把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或者一组步骤的方法。而普通的方法是实现各个步骤的方法，我们可以认为普通方法是模板方法的一个组成部分。

角色

AbstractClass: 抽象类
ConcreteClass: 具体子类

优缺点

优点

模板方法模式在定义了一组算法后，将具体的实现交由子类负责。
模板方法模式是一种代码复用的技术。
模板方法模式导致一种反向的控制结构，通过一个父类调用其子类的操作，通过对子类的扩展增加新的行为，符合“开闭原则”。

缺点

每一个不同的实现都需要一个子类来实现，导致类的个数增加使得系统更加庞大。

实例

以泡咖啡和泡茶为例,它们需要如下几步：

1) 烧开水
2) 将咖啡/茶叶放入杯中
3）将开水倒入杯中

模板抽象类：

public abstract class BrewingBeverage {


    /**
     * 添加咖啡/茶叶，具体逻辑由子类实现
     */
    abstract void addCondiments();

    /**
     *
     * @desc
     *   模板方法，用来控制泡茶与冲咖啡的流程
     *   申明为 final，不希望子类覆盖这个方法，防止更改流程的执行顺序
     * @return void
     */
    final void prepareRecipe(){
        boilWater();
        addCondiments();
        pourInCup();
    }

    /**
     * 烧水
     */
    void boilWater(){
        System.out.println("烧水");
    }

    /**
     * 将水倒入杯中
     */
    void pourInCup(){
        System.out.println("将水倒入杯中");
    }
}

具体实现类：

public class Tea extends BrewingBeverage {
    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("添加茶叶");
    }
}

public class Coffee extends BrewingBeverage {
    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("添加咖啡");
    }
}

调用：

public static void main(String[] args) {
    Tea tea = new Tea();
    tea.prepareRecipe();

    Coffee coffee = new Coffee();
    coffee.prepareRecipe();;
}

控制台输出：

烧水
添加茶叶
将水倒入杯中
烧水
添加咖啡
将水倒入杯中