模式定义

定义一个操作中算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式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。模板方法模式是一种基于继承的代码复用技术，它是一种类行为型模式。

主要作用

当完成一个操作具有固定的流程时，由抽象固定流程步骤，具体步骤交给子类进行具体实现（固定的流程，不同的实现）。

UML类图

模板方法

角色

AbstractClass（抽象类）：在抽象类中定义了一系列基本操作(PrimitiveOperations)，这些基本操作可以是具体的，也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在其子类中可以重定义或实现这些步骤。同时，在抽象类中实现了一个模板方法(Template Method)，用于定义一个算法的框架，模板方法不仅可以调用在抽象类中实现的基本方法，也可以调用在抽象类的子类中实现的基本方法，还可以调用其他对象中的方法。
ConcreteClass（具体子类）：它是抽象类的子类，用于实现在父类中声明的抽象基本操作以完成子类特定算法的步骤，也可以覆盖在父类中已经实现的具体基本操作。

模式原理

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。这个模板方法定义在抽象类中，并由子类不加以修改地完全继承下来。模板方法是一个具体方法，它给出了一个顶层逻辑框架，而逻辑的组成步骤在抽象类中可以是具体方法，也可以是抽象方法。

基本方法是实现算法各个步骤的方法，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种：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、由其具体子类实现。
具体方法：一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现，其子类可以进行覆盖也可以直接继承。
钩子方法：可以与一些具体步骤 “挂钩” ，以实现在不同条件下执行模板方法中的不同步骤。

模式优点

提高代码复用性：将相同部分的代码放在抽象的父类中。
提高了拓展性：将不同的代码放入不同的子类中，通过对子类的扩展增加新的行为。
实现了反向控制：通过一个父类调用其子类的操作，通过对子类的扩展增加新的行为，实现了反向控制，符合“单一职责”和“开闭原则”

模式缺点

引入了抽象类，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，从而增加了系统实现的复杂度。

适用场景

一次性实现一个算法的不变部分，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。
需要通过子类来决定父类算法中某个步骤是否执行，实现子类对父类的反向控制。

使用步骤

抽象模板类

package main.java.com.study.designPatterns.templateMethod.demoOne;

/**
 * @author: whb
 * @description: 抽象模板类，定义了一套算法框架/流程；
 */
public abstract class AbstractClass {
    protected void step1() {
        System.out.println("AbstractClass:step1");
    }

    protected void step2() {
        System.out.println("AbstractClass:step2");
    }

    protected void step3() {
        System.out.println("AbstractClass:step3");
    }

    /**
     * 固定算法，声明为final方法，避免子类覆写
     */
    public final void templateMehthod() {
        this.step1();
        this.step2();
        this.step3();
    }
}

具体实现类

package main.java.com.study.designPatterns.templateMethod.demoOne;

/**
 * @author: whb
 * @description: 具体实现类A
 */
public class ConcreteClassA extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step1() {
        System.out.println("ConcreateClassA:step1");
    }
}

package main.java.com.study.designPatterns.templateMethod.demoOne;

/**
 * @author: whb
 * @description: 具体实现类B
 */
public class ConcreteClassB extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step2() {
        System.out.println("ConcreateClassB:step2");
    }
}

客户端调用

package main.java.com.study.designPatterns.templateMethod.demoOne;

/**
 * @author: whb
 * @description: 测试类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass abc = new ConcreteClassA();
        abc.templateMehthod();
        abc = new ConcreteClassB();
        abc.templateMehthod();
    }
}