一天一个设计模式：模板方法模式
一天一个设计模式：模板方法模式
概念：
模板方法模式是类的行为模式，准备一个抽象类，将部分逻辑以具体方法以及具体构造函数的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法，从而对剩余的逻辑有不同的实现。这就是模板方法模式的意思。
结构：
模板方法模式中，抽象类负责定义整个的逻辑框架，而具体的逻辑步骤由具体的子类实现。具体的逻辑步骤称作基本方法(primitive method)，将基本方法汇总的方法称为模板方法(template method)
模板方法是顶级的行为定义，即该抽象类可以作什么功能是由模板方法定义的，但是其中的细节则是由其子类中的基本方法实现的。
用一句谚语表示就是：条条大路通罗马
静态结构图：
抽象模板(Abstract Template)角色：
定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现，这些抽象操作称为基本方法，他们是顶级逻辑的组成步骤。
定义并实现了一个模板方法，模板方法一般是一个具体实现，它给出了一个顶级逻辑的骨架，而逻辑的组成步骤在相应的抽象操作中，推迟子类的实现，顶级逻辑也可能调用一些具体的方法。（不建议这样）
具体模板(Concrete Template)角色：
实现父类定义的一个或多个抽象方法，这些实现方法是顶级逻辑的组成步骤。
一个抽象模板可以有多个具体模板对其实现，且其实现的细节均可不同。
代码：
抽象模板角色类：
public abstract class AbstractTemplate {
/**
* 模板方法
*/
public void templateMethod(){
//调用基本方法
abstractMethod();
hookMethod();
concreteMethod();
}
/**
* 基本方法的声明（由子类实现）
*/
protected abstract void abstractMethod();
/**
* 基本方法(空方法)
*/
protected void hookMethod(){}
/**
* 基本方法（已经实现）
*/
private final void concreteMethod(){
//业务相关的代码
}
}具体模板角色类：
public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate{
//基本方法的实现
@Override
public void abstractMethod() {
//业务相关的代码
}
//重写父类的方法
@Override
public void hookMethod() {
//业务相关的代码
}
}关键的地方在于：子类可以置换掉父类的可变部分，但是子类却不可以改变模板方法所代表的顶级逻辑。
模板方法模式的方法：
分为两大类：模板方法和基本方法
模板方法
一个模板方法是定义在抽象类中的，把基本操作方法组合在一起形成一个总算法或一个总行为的方法。
一个抽象方法可以包含任意个模板方法，每个模板方法都可以调用任意多个具体方法。
基本方法：
分为三种：抽象方法(Abstract Method)、具体方法(Concrete Method)和钩子方法(Hook Method)。
抽象方法：一个抽象方法由抽象类声明，由具体子类实现。在Java语言里抽象方法以abstract关键字标示。
具体方法：一个具体方法由抽象类声明并实现，而子类并不实现或置换。 钩子方法：一个钩子方法由抽象类声明并实现，而子类会加以扩展。通常抽象类给出的实现是一个空实现，作为方法的默认实现。
在上面的例子中，AbstractTemplate是一个抽象类，它带有三个方法。其中abstractMethod()是一个抽象方法，它由抽象类声明为抽象方法，并由子类实现；hookMethod()是一个钩子方法，它由抽象类声明并提供默认实现，并且由子类置换掉。concreteMethod()是一个具体方法，它由抽象类声明并实现。
默认钩子方法：
一个钩子方法常常由抽象类给出一个空实现，作为此方法的默认实现，这种空的钩子方法叫做"Do Nothing Hook"。
命名规则：
钩子方法的名字应该以do开始。
模板方法模式在Servlet中的应用：
使用过Servlet的人都清楚，除了要在web.xml做相应的配置外，还需继承一个叫HttpServlet的抽象类。HttpService类提供了一个service()方法，这个方法调用七个do方法中的一个或几个，完成对客户端调用的响应。这些do方法需要由HttpServlet的具体子类提供，因此这是典型的模板方法模式。下面是service()方法的源代码：
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
throws ServletException, IOException {
String method = req.getMethod();
if (method.equals(METHOD_GET)) {
long lastModified = getLastModified(req);
if (lastModified == -1) {
// servlet doesn't support if-modified-since, no reason
// to go through further expensive logic
doGet(req, resp);
} else {
long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
if (ifModifiedSince < (lastModified / 1000 * 1000)) {
// If the servlet mod time is later, call doGet()
// Round down to the nearest second for a proper compare
// A ifModifiedSince of -1 will always be less
maybeSetLastModified(resp, lastModified);
doGet(req, resp);
} else {
resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
}
}
} else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
long lastModified = getLastModified(req);
maybeSetLastModified(resp, lastModified);
doHead(req, resp);
} else if (method.equals(METHOD_POST)) {
doPost(req, resp);
} else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
doPut(req, resp);
} else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
doDelete(req, resp);
} else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
doOptions(req,resp);
} else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
doTrace(req,resp);
} else {
//
// Note that this means NO servlet supports whatever
// method was requested, anywhere on this server.
//
String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
Object[] errArgs = new Object[1];
errArgs[0] = method;
errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
}
}
如图所示，我们也可以对servlet的方法进行重写。
从上面的例子可以看出这是一个典型的模板方法模式。
HttpServlet担任抽象模板角色
模板方法：由service()方法担任。
基本方法：由doPost()、doGet()等方法担任。
TestServlet担任具体模板角色
TestServlet置换掉了父类HttpServlet中七个基本方法中的其中两个，分别是doGet()和doPost()。