Java设计模式-模板模式

介绍：模板模式定义了一个模板抽象类，这个抽象类中定义了方法调用的形式，顺序。子类通过重写对方法进行实现，但是调用方式不能改变。

模板模式中的模板中定义了核心的代码骨架，一些有着不同方式实现的代码放在子类中，模板模式规定了方法执行的方式或者可以说是方法的执行顺序，执行结构，使得子类只能遵守这些规定。

模板模式解决了很多代码在子类中通用。每次业务相同的代码，用户每次还要重写这些一样的代码，现在将这些通用的代码提取出来，放在一个抽象类中，在抽象类中规定方法执行的方式，一些具体实现不一样的方法定义为抽象方法，由子类通过继承抽象类实现这些抽象方法。也可以说是把通用的算法抽象出来。

把固定的部分封装起来，对于可变的部分用户可以进行扩展，提取出代码的公共部分放在父类，行为由父类控制，子类负责实现可变的部分。

在tomcat中就有模板模式的应用,在用户写的Servlet中的doget和dopost方法就是子类中重写的方法，HttpServlet中的service方法定义了方法执行的方式，以下是HttpServlet中service方法的源码，方法中定义了每个方法执行的顺序，方式。也就是规定了核心，用户需要对那些服务定义自己的代码。

protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws ServletException, IOException {
    String method = req.getMethod();
    long lastModified;
    if (method.equals("GET")) {
        lastModified = this.getLastModified(req);
        if (lastModified == -1L) {
            this.doGet(req, resp);
        } else {
            long ifModifiedSince;
            try {
                ifModifiedSince = req.getDateHeader("If-Modified-Since");
            } catch (IllegalArgumentException var9) {
                ifModifiedSince = -1L;
            }

            if (ifModifiedSince < lastModified / 1000L * 1000L) {
                this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                this.doGet(req, resp);
            } else {
                resp.setStatus(304);
            }
        }
    } else if (method.equals("HEAD")) {
        lastModified = this.getLastModified(req);
        this.maybeSetLastModified(resp, lastModified);
        this.doHead(req, resp);
    } else if (method.equals("POST")) {
        this.doPost(req, resp);
    } else if (method.equals("PUT")) {
        this.doPut(req, resp);
    } else if (method.equals("DELETE")) {
        this.doDelete(req, resp);
    } else if (method.equals("OPTIONS")) {
        this.doOptions(req, resp);
    } else if (method.equals("TRACE")) {
        this.doTrace(req, resp);
    } else {
        String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
        Object[] errArgs = new Object[]{method};
        errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
        resp.sendError(501, errMsg);
    }

}

假设我们去了饭店，干什么，当然是去吃饭喽，我们到饭店吃饭得有个流程吧，首先我们到了饭店，饭店需要为你找座位吧，当你坐下之后，服务员给你一张菜单，让你点菜，这都是固定的顺序，但是你点什么菜不是饭店规定好的，可以随意点，点完之后服务员会把点的这些菜提交给后厨，后厨做好之后服务员端上来，吃完之后就要到前台结账买单。除了顾客点菜之外，剩下的步骤都是一套固定的流程，我们就可以定义一个模板类，规定好饭店的这些流程，只有点餐这个流程不需要具体规定，留给顾客自己选择。

定义模板类：饭店中时规定了方法执行的流程和具体操作，但是顾客点菜是顾客自己的行为，不需要规定

package demo_template;

public abstract class Template {

    //服务员为顾客选择座位
    private void selectSeat() {
        System.out.println("选择一个座位");
    }

    //服务员给顾客菜单
    private void passMenu() {
        System.out.println("递菜单");
    }

    //假设顾客只点了A,B,C三个菜
    public abstract void selectA();

    public abstract void selectB();

    public abstract void selectC();

    //服务员提交菜单
    private void submitMenu() {
        System.out.println("提交菜单");
    }

    //上菜
    private void serving() {
        System.out.println("上菜");
    }
    //顾客买单
    private void pay() {
        System.out.println("顾客买单");
    }

    protected void service() {
        selectSeat();
        passMenu();
        this.selectA();
        this.selectB();
        this.selectC();
        submitMenu();
        serving();
        pay();

    }

}

定义第一个顾客：顾客只负责点菜，其他不需要关心

package demo_template;

public class First extends Template {

    @Override
    public void selectA() {
        System.out.println("地三鲜");
    }

    @Override
    public void selectB() {
        System.out.println("大米饭");
    }

    @Override
    public void selectC() {
        System.out.println("橙汁");
    }
}

第二位顾客：

package demo_template;

public class Second extends Template {
    @Override
    public void selectA() {
        System.out.println("大米饭");
    }

    @Override
    public void selectB() {
        System.out.println("糖醋鲤鱼");
    }

    @Override
    public void selectC() {
        System.out.println("地三鲜");
    }
}

测试类：

package demo_template;

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("第一位顾客：");
        Template first = new First();
        first.service();
        System.out.println("---------------------");
        System.out.println("第二位顾客：");
        Template second = new Second();
        second.service();
    }
}

测试类用到了多态，我们创建的对象是First和Second的，类型是Template的，模板类中的三个点菜方法是用的this调用，this代表当前对象，当前对象是谁的，当然是First和Second的。

输出：

第一位顾客：
选择一个座位
递菜单
地三鲜
大米饭
橙汁
提交菜单
上菜
顾客买单
---------------------
第二位顾客：
选择一个座位
递菜单
大米饭
糖醋鲤鱼
地三鲜
提交菜单
上菜
顾客买单

优点：

1、封装不变部分，扩展可变部分。

2、提取公共代码，便于维护。

3、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。

使用场景：

1、有多个子类共有的方法，且逻辑相同。

2、重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。

参考：

http://blog.csdn.net/lovelion/article/details/8299794

http://www.runoob.com/design-pattern/template-pattern.html