模板方法模式（Template Method）

解释一下模板方法模式，就是指：一个抽象类中，有一个主方法，再定义1...n个方法，可以是抽象的，也可以是实际的方法，定义一个类，继承该抽象类，重写抽象方法，通过调用抽象类，实现对子类的调用

模板类的创建

/**
 * 
 * 这是我们创建的一个模板类
 * 
 * 举例：1.做任何事都开始的准备阶段（step1）
 *      2.准备完成后，都要实施，不同的事情不同的实施方法（step2和step4)，
 *      所以将实施阶段的操作留给用户自己实现。（step3模板提供）
 *      3.完成后庆功（step5）
 * ---------------------------------------------------------------------------------
 * 按照传统方式，用户需要自己定义runApp（模板方法）的方法，
 * 但在模板方法模式中，模板定义，用户只需要实现step2和step4的方法，并调用模板中的runApp即可，简化用户开发
 * 
 */

public abstract class TemplateM {

    public boolean isRunStep2;
    

    private void step1() {

        System.out.println("这是模板提供的步骤一");
    }

    private void step3() {

        System.out.println("这是模板提供的步骤三");
    }

    private void step5() {

        System.out.println("这是模板提供的步骤五");

    }

//一下两个方法需要用户自己实现
    public abstract void step2();

    public abstract void step4();
//模板方法
    public void runApp() {
        step1();
        if (isRunStep2) {
            step2();
            step3();
        } else {
            step4();
        }
        step5();
    }
}

用户重写模板类中的方法 并调用模板

public class Dosthing extends TemplateM {
//重写step2方法
    @Override
    public void step2() {
        System.out.println("用户实现了step2");
    }
//重写step4方法
    @Override
    public void step4() {
        System.out.println("用户实现了step4");
    }
//调用runApp方法
    public static void main(String[] args) {
        TemplateM tm = new Dosthing();
//isRunStep2 设置为true时走step2方法
        tm.isRunStep2 = true;
        tm.runApp();

        System.out.println("----------------------");
//isRunStep2 设置为false时走step4方法
        tm.isRunStep2 = false;
        tm.runApp();

    }
}

运行结果

总结

模式的定义与特点
模板方法（Template Method）模式的定义如下：定义一个操作中的算法骨架，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结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。它是一种类行为型模式。

该模式的主要优点如下。

1. 它封装了不变部分，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。
2. 它在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
3. 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。

该模式的主要缺点如下。

1. 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。
2. 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。

现在来介绍它们的基本结构。

1. 模式的结构
   模板方法模式包含以下主要角色。
   (1) 抽象类（Abstract Class）：负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成。这些方法的定义如下。

        ① 模板方法：定义了算法的骨架，按某种顺序调用其包含的基本方法。
   
        ② 基本方法：是整个算法中的一个步骤，包含以下几种类型。
              抽象方法：在抽象类中申明，由具体子类实现。
              具体方法：在抽象类中已经实现，在具体子类中可以继承或重写它。
              钩子方法：在抽象类中已经实现，包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种。
   

   (2) 具体子类（Concrete Class）：实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的一个组成步骤。

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。