模板方法模式
业务流程固定，只是具体某些步骤存在可变化的部分。如银行办理业务流程
银行办理业务流程：
Step 1、进门取号
Step 2、填写单据
Step 3、等待叫号
Step 4、窗口办理
其中Step 2业务随着办理的业务不同，填写的单据不同，但是其他3个步骤都是相同的。
例子：饮料机可以冲泡咖啡和茶叶
提神饮料泡法：
1）把水煮沸（boilWater）
2）泡饮料（brew）
3）把饮料倒进杯子（pourInCup）
4）加入调味料（addCondiments）
冲咖啡和冲茶叶的流程是相同的，只是步骤2和步骤4分别不同，所以可以使用模板方法模式进行设计和实现。
1、抽象基类定义框架
package com.templatemehod; //模版方法模式 //抽象基类，为所有子类提供一个算法框架 //提神饮料 public abstract class RefreshBeverage { //制备饮料的模版方法 //封装了所有子类共同遵循的算法框架 public final void prepareBeverageTemplate(){ //步骤1 将水煮沸 boilWater(); //步骤2 泡制饮料 brew(); //步骤3 将饮料倒入杯中 pourInCup(); //步骤4 加入调味料 addCondiments(); } private void boilWater() { System.out.println("1、将水煮沸"); } private void pourInCup() { System.out.println("3、将饮料倒入杯中"); } protected abstract void brew(); protected abstract void addCondiments(); }
2、具体子类实现延迟步骤
package com.templatemehod; //具体子类，提供了咖啡制备的具体实现 public class Coffee extends RefreshBeverage { @Override protected void brew() { System.out.println("2、用沸水冲泡咖啡"); } @Override protected void addCondiments() { System.out.println("4、加入糖和牛奶"); } }
package com.templatemehod; //具体子类，提供了制备茶的具体实现 public class Tea extends RefreshBeverage { @Override protected void brew() { System.out.println("2、用80度热水浸泡茶叶5分钟"); } @Override protected void addCondiments() { System.out.println("4、加入柠檬"); } }
3、测试一下
package com.templatemehod; public class RefreshBeverageTest { public static void main(String[] args) { System.out.println("制备咖啡..."); RefreshBeverage b1 = new Coffee(); b1.prepareBeverageTemplate(); System.out.println("咖啡好了..."); System.out.println(" ..........................."); System.out.println("制备茶..."); RefreshBeverage b2 = new Tea(); b2.prepareBeverageTemplate(); System.out.println("茶好了..."); } }
测试结果：
制备咖啡...
1、将水煮沸
2、用沸水冲泡咖啡
3、将饮料倒入杯中
4、加入糖和牛奶
咖啡好了...
...........................
制备茶...
1、将水煮沸
2、用80度热水浸泡茶叶5分钟
3、将饮料倒入杯中
4、加入柠檬
茶好了...
4、钩子使子类更灵活
如：冲茶叶的时候不想加入调料，冲咖啡的时候还是要加入糖和牛奶
1、抽象基类定义框架
package com.templatemehod; //模版方法模式 //抽象基类，为所有子类提供一个算法框架 //提神饮料 public abstract class RefreshBeverage { //制备饮料的模版方法 //封装了所有子类共同遵循的算法框架 public final void prepareBeverageTemplate(){ //步骤1 将水煮沸 boilWater(); //步骤2 泡制饮料 brew(); //步骤3 将饮料倒入杯中 pourInCup(); //步骤4 加入调味料 if(isCustomerWantsCondiments()){ addCondiments(); } } //Hook,钩子函数，提供一个默认或空的实现 //具体的子类可以自行决定是否挂钩以及如何挂钩 //询问用户是否加入调料 protected boolean isCustomerWantsCondiments() { return true; } private void boilWater() { System.out.println("1、将水煮沸"); } private void pourInCup() { System.out.println("3、将饮料倒入杯中"); } protected abstract void brew(); protected abstract void addCondiments(); }
2、具体子类实现延迟步骤
package com.templatemehod; //具体子类，提供了咖啡制备的具体实现 public class Coffee extends RefreshBeverage { @Override protected void brew() { System.out.println("2、用沸水冲泡咖啡"); } @Override protected void addCondiments() { System.out.println("4、加入糖和牛奶"); } }
package com.templatemehod; //具体子类，提供了制备茶的具体实现 public class Tea extends RefreshBeverage { @Override protected void brew() { System.out.println("2、用80度热水浸泡茶叶5分钟"); } @Override protected void addCondiments() { System.out.println("4、加入柠檬"); } //自定义是否需要挂钩 @Override protected boolean isCustomerWantsCondiments() { return false; } }
3、测试一下
package com.templatemehod; public class RefreshBeverageTest { public static void main(String[] args) { System.out.println("制备咖啡..."); RefreshBeverage b1 = new Coffee(); b1.prepareBeverageTemplate(); System.out.println("咖啡好了..."); System.out.println(" ..........................."); System.out.println("制备茶..."); RefreshBeverage b2 = new Tea(); b2.prepareBeverageTemplate(); System.out.println("茶好了..."); } }
测试结果: 在泡茶的时候，不加入调料
制备咖啡...
1、将水煮沸
2、用沸水冲泡咖啡
3、将饮料倒入杯中
4、加入糖和牛奶
咖啡好了...
...........................
制备茶...
1、将水煮沸
2、用80度热水浸泡茶叶5分钟
3、将饮料倒入杯中
茶好了...
模板方法模式总结：
模板方法模式的实现要素
从类来看，抽象基类和具体子类
抽象基类中，
1）有基本方法，boilWater(),pourInCup(),对子类而言是相同的，具有共性的，直接在抽象基类中定义的方法
2）有抽象方法，brew(), addCondiments(),只知道具体原则，而不知道具体的实现细节，需要延迟到子类中去进行实现的步骤
3）可选的钩子，钩子函数在基类中提供的默认或者为空的实现，以供给子类决定是否挂载或者如何挂载，从而影响算法实现的方法
4）Template方法（final）,将基本方法，抽象方法，钩子方法汇按照业务逻辑需求汇总成模板方法。注意：声明为final，不能为子类所覆写。
5）子类可以替换掉父类中的可变逻辑，但不能改变整体逻辑结构。
具体子类中，
1）实现基类中的抽象方法，提供个性化的具体实现。如冲泡咖啡，浸泡茶叶
2）覆盖钩子方法，个性化影响算法的局部的行为。如泡茶时不加入柠檬，覆写钩子方法；冲咖啡的时候要加入糖和牛奶，没有覆写钩子方法。
模板方法的实现要素：
准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法的形式实现，然后声明一些抽象方法交由子类实现剩余逻辑，用钩子方法给予子类更大的灵活性。最后将方法汇总构成一个不可改变的模板方法。
模板方法的适用场景：
1）算法或操作遵循相似的逻辑
2）重构时（把相同的代码抽取到父类中，以便于代码复用，共性抽象模板方法，个性交给子类实现）
3）重要，复杂的算法，核心算法设计为模板算法
模板方法的优点：
1）封装性好
2）复用性好（如办理银行业务）
3）屏蔽细节
4）便于维护
模板方法的缺点：
继承，单继承语言，一个类只能extends一个父类，通过模板方法模式中引入新的继承，会有问题。
行业案例：
电信运行商系统，分析处理各种日志
需求分析：种类繁多数量巨大的日志，先抽取共性，再获得规律性的东西
规律：1，2，3，5都是一样的，只有4不同，所以可以应用模板方法模式
1、获得文件 --抽象基类
2、打开文件 --抽象基类
3、读取日志结构 --抽象基类
4、处理单行日志 --延迟到子类实现
5、清理工作 --抽象基类