简介

在模板模式（Template Pattern）中，一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。这种类型的设计模式属于行为型模式。

意图：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。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。

何时使用：有一些通用的方法。

如何解决：将这些通用算法抽象出来。

关键代码：在抽象类实现，其他步骤在子类实现。

应用实例： 1、在造房子的时候，地基、走线、水管都一样，只有在建筑的后期才有加壁橱加栅栏等差异。 2、西游记里面菩萨定好的 81 难，这就是一个顶层的逻辑骨架。 3、spring 中对 Hibernate 的支持，将一些已经定好的方法封装起来，比如开启事务、获取 Session、关闭 Session 等，程序员不重复写那些已经规范好的代码，直接丢一个实体就可以保存。

优点： 1、封装不变部分，扩展可变部分。 2、提取公共代码，便于维护。 3、行为由父类控制，子类实现。

缺点：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，使得系统更加庞大。

使用场景： 1、有多个子类共有的方法，且逻辑相同。 2、重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。

注意事项：为防止恶意操作，一般模板方法都加上final关键词。

实现

首先创建一个抽象类，它的模板方法被设置为 final。也就不能被子类给继承。

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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();
    }
}

创建扩展了上述类的实体类。

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public class Football extends Game {

    @Override
    void initialize() {
        System.out.println("足球比赛初始化成功！开始比赛！");
    }

    @Override
    void startPlay() {
        System.out.println("比赛开赛！尽情玩耍吧！");
    }

    @Override
    void endPlay() {
        System.out.println("足球比赛完成！");
    }
}

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public class Basketball extends Game {

    @Override
    void initialize() {
        System.out.println("篮球比赛初始化成功！开始比赛！");
    }

    @Override
    void startPlay() {
        System.out.println("比赛开赛！尽情玩耍吧！");
    }

    @Override
    void endPlay() {
        System.out.println("篮球比赛完成！");
    }
}

测试

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public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        Game basketball = new Basketball();
        Game football = new Football();

        //调用模板方法
        basketball.play();
        System.out.println();
        football.play();
    }
}

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实际使用场景

在 AbstractQueuedSynchronizer——AQS类中就使用了模板模式。查看源代码例如acquire()方法

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public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

其中tryAcquire()就是要被子类重写的方法，查看一下源码

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protected boolean tryAcquire(int arg) {
    throw new UnsupportedOperationException();
}

改源码中如果子类没有重写该方法，而调用的话，就直接抛出throw new UnsupportedOperationException();异常。

总而言之，该设计模式还是比较简单的~