模板方法模式

解决问题

保证架构逻辑的正常执行，而不被子类破坏.

方案

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。 T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。

结构

• 抽象类（AbstractClass）: 定义抽象的原语操作（primitive operation） ，具体的子类将重定义它们以实现一个算法， 实现一个模板方法,定义一个算法的骨架。该模板方法不仅调用原语操作，也调用定义
• 具体子类 （ConcreteClass）: 实现原语操作以完成算法中与特定子类相关的步骤。

适用性

• 一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现。
• 各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。首先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。
• 控制子类扩展。模板方法只在特定点调用“ hook”操作 ，这样就只允许在这些点进行扩展。

优缺点

优点

• 模板方法模式在一个类中形式化地定义算法，而由它的子类实现细节的处理。
• 模板方法是一种代码复用的基本技术。它们在类库中尤为重要，它们提取了类库中的公共行为。
• 模板方法模式导致一种反向的控制结构，这种结构有时被称为“好莱坞法则” ，即“别找我们，,我们找你”通过一个父类调用其子类的操作(而不是相反的子类调用父类)，通过对子类的扩展增加新的行为，符合“开闭原则”

缺点

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

经典案例

玩游戏

/**
* 游戏模板抽象类
*/
public abstract class Game {
   abstract void initialize();
   abstract void startPlay();
   abstract void endPlay();
 
   //模板
   public final void play(){
 
      //初始化游戏
      initialize();
 
      //开始游戏
      startPlay();
 
      //结束游戏
      endPlay();
   }
}

/**
* 三维弹球游戏
*/
public class Pinball extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Pinball Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Pinball Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Cricket Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

/**
* 足球游戏
*/
public class Football extends Game {
 
   @Override
   void endPlay() {
      System.out.println("Football Game Finished!");
   }
 
   @Override
   void initialize() {
      System.out.println("Football Game Initialized! Start playing.");
   }
 
   @Override
   void startPlay() {
      System.out.println("Football Game Started. Enjoy the game!");
   }
}

public class TemplatePatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      Game game = new Pinball();
      game.play();
      System.out.println();
      game = new Football();
      game.play();      
   }
}