模板方法（Template Method）设计模式

定义

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。

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。

4. 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，间接地增加了系统实现的复杂度。
5. 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。
6. 由于继承关系自身的缺点，如果父类添加新的抽象方法，则所有子类都要改一遍。

具体实现

主要角色

1、抽象类：算法的轮廓和骨架

• 模板方法：定义具体的骨架，以及调用的顺序
• 基本方法：
  • 抽象方法：在抽象类中声明，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：实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法。

结构图

代码实现

public class HookTemplateMethod {
    public static void main(String[] args) {
        HookAbstractClass tm = new HookConcreteClass();
        tm.TemplateMethod();
    }
}

//  含钩子方法的抽象类
abstract class HookAbstractClass {
    //  模板方法 包括哪些实现
    public void TemplateMethod() {
        abstractMethod1();
        HookMethod1();
        if (HookMethod2()) {
            SpecificMethod();
        }
        abstractMethod2();
    }

    //具体方法
    public void SpecificMethod() {
        System.out.println("抽象类中的具体方法被调用...");
    }

    //钩子方法1
    public void HookMethod1() {
    }

    //钩子方法2
    public boolean HookMethod2() {
        return true;
    }

    //抽象方法1
    public abstract void abstractMethod1();

    //抽象方法2
    public abstract void abstractMethod2();
}

//含钩子方法的具体子类
class HookConcreteClass extends HookAbstractClass {
    public void abstractMethod1() {
        System.out.println("抽象方法1的实现被调用...");
    }

    public void abstractMethod2() {
        System.out.println("抽象方法2的实现被调用...");
    }

    public void HookMethod1() {
        System.out.println("钩子方法1被重写...");
    }

    public boolean HookMethod2() {
        return false;
    }
}


程序结果输出：

抽象方法1的实现被调用...
钩子方法1被重写...
抽象方法2的实现被调用...

错题本生成采用模板模式

抽象类：聚合可复用的实现，抽象方法进行对不同的平台的调用。
实现类：处理可变的方法，以及不同平台采用不同的组装方式，针对生成参数的不同，错题本的结构就不一样
优势：易于扩展，针对新功能不需要改变原始结构