在阎宏博士的《JAVA与模式》一书中开头是这样描述模板方法（Template Method）模式的：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用意。
在模版方法模式中，通过在模版抽象类中定义一个操作的算法骨架，将一些步骤抽取封装到具体的抽象方法中，强迫子类进行按需要重写实现方法，这样使得在使用的时候，子类可以不改变算法结构即可重新定义算法的特定步骤。模版方法模式是基于继承代码复用的基本技术。
模版方法模式结构
模版方法模式UML
TemplateMethod.png
模版方法模式涉及的角色
- 抽象模板角色（AbstractTemplate）：抽象模版类，用来定义算法的基本骨架，同时定义一个或多个抽象操作，这些操作由子类进行实现。
- 具体模板角色（ConcreteTemplate）：具体模板角色，用来实现算法骨架中的某些步骤，完成与特定子类相关的功能。
案例演示
这里我们以登录作为一个演示的例子，我们都知道，登录模块有会员登录和普通用户登录，这两块在登录权限处理上有所不同。
定义抽象模版登录模块
/**
* 声明一个抽象模版类
* @author Iflytek_dsw
*
*/
abstract class AbstractLogin {
/**
* 登录的过程可以分为以下几个步骤：
* 1、密码加密；
* 2、用户验证；
*/
public void login(String userName, String pwd){
encryptPwd(pwd);
loginUser(userName,pwd);
}
protected abstract void loginUser(String userName, String pwd);
/**
* 密码加密
* @param pwd
*/
private void encryptPwd(String pwd){
System.out.println("密码加密");
}
}
在抽象登录模块中，我们定义了声明了一个方法encryptPwd，同时声明了一个loginUser的抽象函数。
定义具体的模板方法类
/**
* 普通用户登录
* @author Iflytek_dsw
*
*/
class NormalLogin extends AbstractLogin{
@Override
public void loginUser(String userName, String pwd) {
System.out.println("普通用户登录:"+ userName);
}
}
/**
* 会员用户登录
* @author Iflytek_dsw
*
*/
class MemberLogin extends AbstractLogin{
@Override
public void loginUser(String userName, String pwd) {
System.out.println("会员用户登录" + userName);
}
}
根据权限角色不同，登录的方法有所区别，即子类重写父类预留的模板方法。
客户端
public class Client {
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
AbstractLogin normalLogin = new NormalLogin();
AbstractLogin memberLogin = new MemberLogin();
normalLogin.login("andoter的学习笔记", "dsw123");
memberLogin.login("Andoter学习笔记", "andoter123");
}
}
执行结果
密码加密
普通用户登录
密码加密
会员用户登录
通过上面的例子，我们可以看到，模板方法的核心就是固定算法的骨架结构，它的UML图跟策略模式非常相似，本质上这两种模式还是有很大差异的。策略模式侧重的不同的策略，模板方法模式侧重的是某个处理流程中的关键节点代码不确定，范围比策略模式小。
模板方法中的方法
根据上面的介绍，模板方法中的方法可以分为两大类：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。
- 一个抽象类可以有任意多个模板方法，而不限于一个。每一个模板方法都可以调用任意多个具体方法。
基本方法
- 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。
模板方法优缺点
优点
- 良好的复用性，通过将公共的方法集中在模板类中，将公共不同部分抽取出来放到子类中实现达到复用的效果。
- 扩展性比较好，封装不变的，扩展可变部分。
- 易于维护
缺点
- 骨架固定，升级不易。
