http://www.cnblogs.com/java-my-life/archive/2012/05/14/2495235.html

英文定義更容易理解：

defines the skeleton of an algorithm in a method. deferring some steps to subclasses. Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure.

在閻宏博士的《JAVA與模式》一書(shū)中開(kāi)頭是這樣描述模板方法（Template Method）模式的：

　　模板方法模式是類的行為模式。準(zhǔn)備一個(gè)抽象類，將部分邏輯以具體方法以及具體構(gòu)造函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)，然后聲明一些抽象方法來(lái)迫使子類實(shí)現(xiàn)剩余的邏輯。不同的子類可以以不同的方式實(shí)現(xiàn)這些抽象方法，從而對(duì)剩余的邏輯有不同的實(shí)現(xiàn)。這就是模板方法模式的用意。

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模板方法模式的結(jié)構(gòu)

　　模板方法模式是所有模式中最為常見(jiàn)的幾個(gè)模式之一，是基于繼承的代碼復(fù)用的基本技術(shù)。

　　模板方法模式需要開(kāi)發(fā)抽象類和具體子類的設(shè)計(jì)師之間的協(xié)作。一個(gè)設(shè)計(jì)師負(fù)責(zé)給出一個(gè)算法的輪廓和骨架，另一些設(shè)計(jì)師則負(fù)責(zé)給出這個(gè)算法的各個(gè)邏輯步驟。代表這些具體邏輯步驟的方法稱做基本方法(primitive method)；而將這些基本方法匯總起來(lái)的方法叫做模板方法(template method)，這個(gè)設(shè)計(jì)模式的名字就是從此而來(lái)。

　　模板方法所代表的行為稱為頂級(jí)行為，其邏輯稱為頂級(jí)邏輯。模板方法模式的靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖如下所示：

　　

　　這里涉及到兩個(gè)角色：

　　抽象模板(Abstract Template)角色有如下責(zé)任：

　　■　　定義了一個(gè)或多個(gè)抽象操作，以便讓子類實(shí)現(xiàn)。這些抽象操作叫做基本操作，它們是一個(gè)頂級(jí)邏輯的組成步驟。

　　■　　定義并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)模板方法。這個(gè)模板方法一般是一個(gè)具體方法，它給出了一個(gè)頂級(jí)邏輯的骨架，而邏輯的組成步驟在相應(yīng)的抽象操作中，推遲到子類實(shí)現(xiàn)。頂級(jí)邏輯也有可能調(diào)用一些具體方法。

　　具體模板(Concrete Template)角色又如下責(zé)任：

　　■　　實(shí)現(xiàn)父類所定義的一個(gè)或多個(gè)抽象方法，它們是一個(gè)頂級(jí)邏輯的組成步驟。

　　■　　每一個(gè)抽象模板角色都可以有任意多個(gè)具體模板角色與之對(duì)應(yīng)，而每一個(gè)具體模板角色都可以給出這些抽象方法（也就是頂級(jí)邏輯的組成步驟）的不同實(shí)現(xiàn)，從而使得頂級(jí)邏輯的實(shí)現(xiàn)各不相同。

　　源代碼

　　抽象模板角色類，abstractMethod()、hookMethod()等基本方法是頂級(jí)邏輯的組成步驟，這個(gè)頂級(jí)邏輯由templateMethod()方法代表。

public abstract class AbstractTemplate {/*** 模板方法*/public void templateMethod(){//調(diào)用基本方法 abstractMethod();hookMethod();concreteMethod();}/*** 基本方法的聲明（由子類實(shí)現(xiàn)）*/protected abstract void abstractMethod();/*** 基本方法(空方法)*/protected void hookMethod(){}/*** 基本方法（已經(jīng)實(shí)現(xiàn)）*/private final void concreteMethod(){//業(yè)務(wù)相關(guān)的代碼 } }

　　具體模板角色類，實(shí)現(xiàn)了父類所聲明的基本方法，abstractMethod()方法所代表的就是強(qiáng)制子類實(shí)現(xiàn)的剩余邏輯，而hookMethod()方法是可選擇實(shí)現(xiàn)的邏輯，不是必須實(shí)現(xiàn)的。

public class ConcreteTemplate extends AbstractTemplate{//基本方法的實(shí)現(xiàn) @Overridepublic void abstractMethod() {//業(yè)務(wù)相關(guān)的代碼 }//重寫(xiě)父類的方法 @Overridepublic void hookMethod() {//業(yè)務(wù)相關(guān)的代碼 } }

　　模板模式的關(guān)鍵是：子類可以置換掉父類的可變部分，但是子類卻不可以改變模板方法所代表的頂級(jí)邏輯。

　　每當(dāng)定義一個(gè)新的子類時(shí)，不要按照控制流程的思路去想，而應(yīng)當(dāng)按照“責(zé)任”的思路去想。換言之，應(yīng)當(dāng)考慮哪些操作是必須置換掉的，哪些操作是可以置換掉的，以及哪些操作是不可以置換掉的。使用模板模式可以使這些責(zé)任變得清晰。

模板方法模式中的方法

　　模板方法中的方法可以分為兩大類：模板方法和基本方法。

　　模板方法

　　一個(gè)模板方法是定義在抽象類中的，把基本操作方法組合在一起形成一個(gè)總算法或一個(gè)總行為的方法。

　　一個(gè)抽象類可以有任意多個(gè)模板方法，而不限于一個(gè)。每一個(gè)模板方法都可以調(diào)用任意多個(gè)具體方法。

　　基本方法

　　基本方法又可以分為三種：抽象方法(Abstract Method)、具體方法(Concrete Method)和鉤子方法(Hook Method)。

　　●　　抽象方法：一個(gè)抽象方法由抽象類聲明，由具體子類實(shí)現(xiàn)。在Java語(yǔ)言里抽象方法以abstract關(guān)鍵字標(biāo)示。

　　●　　具體方法：一個(gè)具體方法由抽象類聲明并實(shí)現(xiàn)，而子類并不實(shí)現(xiàn)或置換。

　　●　　鉤子方法：一個(gè)鉤子方法由抽象類聲明并實(shí)現(xiàn)，而子類會(huì)加以擴(kuò)展。通常抽象類給出的實(shí)現(xiàn)是一個(gè)空實(shí)現(xiàn)，作為方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。

　　在上面的例子中，AbstractTemplate是一個(gè)抽象類，它帶有三個(gè)方法。其中abstractMethod()是一個(gè)抽象方法，它由抽象類聲明為抽象方法，并由子類實(shí)現(xiàn)；hookMethod()是一個(gè)鉤子方法，它由抽象類聲明并提供默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，并且由子類置換掉。concreteMethod()是一個(gè)具體方法，它由抽象類聲明并實(shí)現(xiàn)。

　　默認(rèn)鉤子方法

　　一個(gè)鉤子方法常常由抽象類給出一個(gè)空實(shí)現(xiàn)作為此方法的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。這種空的鉤子方法叫做“Do Nothing Hook”。顯然，這種默認(rèn)鉤子方法在缺省適配模式里面已經(jīng)見(jiàn)過(guò)了，一個(gè)缺省適配模式講的是一個(gè)類為一個(gè)接口提供一個(gè)默認(rèn)的空實(shí)現(xiàn)，從而使得缺省適配類的子類不必像實(shí)現(xiàn)接口那樣必須給出所有方法的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橥ǔＲ粋€(gè)具體類并不需要所有的方法。

　　命名規(guī)則

　　命名規(guī)則是設(shè)計(jì)師之間賴以溝通的管道之一，使用恰當(dāng)?shù)拿?guī)則可以幫助不同設(shè)計(jì)師之間的溝通。

　　鉤子方法的名字應(yīng)當(dāng)以do開(kāi)始，這是熟悉設(shè)計(jì)模式的Java開(kāi)發(fā)人員的標(biāo)準(zhǔn)做法。在上面的例子中，鉤子方法hookMethod()應(yīng)當(dāng)以do開(kāi)頭；在HttpServlet類中，也遵從這一命名規(guī)則，如doGet()、doPost()等方法。

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使用場(chǎng)景

　　考慮一個(gè)計(jì)算存款利息的例子。假設(shè)系統(tǒng)需要支持兩種存款賬號(hào)，即貨幣市場(chǎng)(Money Market)賬號(hào)和定期存款(Certificate of Deposite)賬號(hào)。這兩種賬號(hào)的存款利息是不同的，因此，在計(jì)算一個(gè)存戶的存款利息額時(shí)，必須區(qū)分兩種不同的賬號(hào)類型。

　　這個(gè)系統(tǒng)的總行為應(yīng)當(dāng)是計(jì)算出利息，這也就決定了作為一個(gè)模板方法模式的頂級(jí)邏輯應(yīng)當(dāng)是利息計(jì)算。由于利息計(jì)算涉及到兩個(gè)步驟：一個(gè)基本方法給出賬號(hào)種類，另一個(gè)基本方法給出利息百分比。這兩個(gè)基本方法構(gòu)成具體邏輯，因?yàn)橘~號(hào)的類型不同，所以具體邏輯會(huì)有所不同。

　　顯然，系統(tǒng)需要一個(gè)抽象角色給出頂級(jí)行為的實(shí)現(xiàn)，而將兩個(gè)作為細(xì)節(jié)步驟的基本方法留給具體子類實(shí)現(xiàn)。由于需要考慮的賬號(hào)有兩種：一是貨幣市場(chǎng)賬號(hào)，二是定期存款賬號(hào)。系統(tǒng)的類結(jié)構(gòu)如下圖所示。

　　源代碼

　　抽象模板角色類

public abstract class Account {/*** 模板方法，計(jì)算利息數(shù)額* @return 返回利息數(shù)額*/public final double calculateInterest(){double interestRate = doCalculateInterestRate();String accountType = doCalculateAccountType();double amount = calculateAmount(accountType);return amount * interestRate;}/*** 基本方法留給子類實(shí)現(xiàn)*/protected abstract String doCalculateAccountType();/*** 基本方法留給子類實(shí)現(xiàn)*/protected abstract double doCalculateInterestRate();/*** 基本方法，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)*/private double calculateAmount(String accountType){/*** 省略相關(guān)的業(yè)務(wù)邏輯*/return 7243.00;} }

　　具體模板角色類

public class MoneyMarketAccount extends Account {@Overrideprotected String doCalculateAccountType() {return "Money Market";}@Overrideprotected double doCalculateInterestRate() {return 0.045;}} public class CDAccount extends Account {@Overrideprotected String doCalculateAccountType() {return "Certificate of Deposite";}@Overrideprotected double doCalculateInterestRate() {return 0.06;}}

客戶端類

public class Client {public static void main(String[] args) {Account account = new MoneyMarketAccount();System.out.println("貨幣市場(chǎng)賬號(hào)的利息數(shù)額為：" + account.calculateInterest());account = new CDAccount();System.out.println("定期賬號(hào)的利息數(shù)額為：" + account.calculateInterest());}}

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模板方法模式在Servlet中的應(yīng)用

　　使用過(guò)Servlet的人都清楚，除了要在web.xml做相應(yīng)的配置外，還需繼承一個(gè)叫HttpServlet的抽象類。HttpService類提供了一個(gè)service()方法，這個(gè)方法調(diào)用七個(gè)do方法中的一個(gè)或幾個(gè)，完成對(duì)客戶端調(diào)用的響應(yīng)。這些do方法需要由HttpServlet的具體子類提供，因此這是典型的模板方法模式。下面是service()方法的源代碼：

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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);}}

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　　當(dāng)然，這個(gè)service()方法也可以被子類置換掉。

　　下面給出一個(gè)簡(jiǎn)單的Servlet例子：

　　　　

　　從上面的類圖可以看出，TestServlet類是HttpServlet類的子類，并且置換掉了父類的兩個(gè)方法：doGet()和doPost()。

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public class TestServlet extends HttpServlet {public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {System.out.println("using the GET method");}public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)throws ServletException, IOException {System.out.println("using the POST method");}}

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　　從上面的例子可以看出這是一個(gè)典型的模板方法模式。

　　HttpServlet擔(dān)任抽象模板角色

　　　　模板方法：由service()方法擔(dān)任。

　　　　基本方法：由doPost()、doGet()等方法擔(dān)任。

　　TestServlet擔(dān)任具體模板角色

　　　　TestServlet置換掉了父類HttpServlet中七個(gè)基本方法中的其中兩個(gè)，分別是doGet()和doPost()。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的《JAVA与模式》之模板方法模式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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