模板模式

1、模板模式的概念

在模板模式（Template Pattern）中，一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。这种类型的设计模式属于行为型模式。

2、模板模式的特点

• 子类按需要重写父类中的方法。
• 以抽象父类中的定义进行调用。

3、关于模板模式

• 目的：定义一个操作中的算法的骨架，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。
• 解决问题：一些方法通用，却在每一个子类都重新写了这一方法。
• 使用时机：有一些通用的方法。
• 保证模式：将这些通用方法抽象出来。
• 关键：在抽象类定义，其他步骤在子类实现。

4、优缺点

优点：

• 封装不变部分，扩展可变部分。
• 提取公共代码，便于维护。
• 行为由父类控制，子类实现。

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。

5、使用场景

• 有多个子类共有的方法，且逻辑相同。
• 重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。

注意：为防止恶意操作，一般模板方法都加上final关键词。

6、模板模式的实现

将创建一个定义操作的Game抽象类，其中，模板方法设置为final，这样它就不会被重写。Cricket和Football是扩展了Game的实体类，它们重写了抽象类的方法。TemplatePatternDemo类使用Game来演示模板模式的用法。如下图：

（1）定义抽象类

创建抽象类Game：

public abstract class Game {
    
    //抽象方法，游戏初始化
    protected abstract void initialize();
    
    //抽象方法，游戏开始
    protected abstract void startPlay();
    
    //抽象方法，游戏结束
    protected abstract void endPlay();
    
    //模板方法
    public final void play() {
        initialize();
        startPlay();
        endPlay();
    }

}

（2）定义抽象类的扩展类

定义两个抽象类的扩展子类：

/*
 * Game类的扩展类
 */
public class LolGame extends Game{

    @Override
    protected void initialize() {
        System.out.println("正在初始化LOL！");       
    }

    @Override
    protected void startPlay() {
        System.out.println("加载完毕，LOL游戏正在进行！");     
    }

    @Override
    protected void endPlay() {
        System.out.println("游戏结束，恭喜获得胜利！");     
    }

}

/*
 * Game类的扩展类
 */
public class CfGame extends Game{

    @Override
    protected void initialize() {
        System.out.println("正在初始化CF！");       
    }

    @Override
    protected void startPlay() {
        System.out.println("加载完毕，CF游戏正在进行！");     
    }

    @Override
    protected void endPlay() {
        System.out.println("游戏结束，很遗憾失败了！");     
    }

}

（3）测试

public class TestTemplate {
    
    public static void main(String[] args) {
        
        Game lol = new LolGame();
        lol.play();
        System.out.println("-----------------");
        Game cf = new CfGame();
        cf.play();
    }

}

执行，控制台：

7、总结

模板模式是在抽象父类中公开定义方法，可以将一些通用的方法封装在这个方法中，子类可以根据需要来覆盖重写父类中的方法。