今天我們來學習下模板方法設計模式，
模板方法(Template Method Pattern)：抽象的父類中定義一個操作中演算法的骨架，而將一些步驟延遲到子類中，使得子類可以不改變一個演算法的結構，即可重新定義該演算法的某些特定步驟，簡單地講，就是“父類的模板方法定義不變的流程，子類重寫流程中的方法”，
類圖如下所示：
在上面UML類圖中我們定義了兩種角色：
1、抽象模板（AbstractSuperClass）：抽象模板類，定義了一套演算法框架/流程；
2、具體實作（ConcreteClass）：具體實作類，對演算法框架/流程的某些步驟進行了實作，
我們在上面兩種角色中定義的方法可以分為兩類：
第一類：諸如baseOperation()或者customOperation()方法，我們認為是基本操作方法，定義類演算法的某些步驟，可以交由子類去實作，按照“迪米特法則”，這些方法應根據需要保持最小的可見性，通常我們將不需要重寫的方法權限定義為private，而需要重寫的方法訪問權限設定為protected，
第一類：templateMethod()，我們稱之為模板方法，可以有一個或多個，定義演算法的骨架，實作對基本方法的呼叫，完成固定的邏輯，為了防止惡意操作，這些方法通常定義為final，不容許子類去重寫，
這里有個小技巧：我們盡量不要將這些需要子類實作基本操作方法設定為抽象方法，這是因為有些具體子類實作并不需要重寫這種方法，在抽象模板類中將這些基本方法定義為abstract強迫所有子類去實作就有點強人所難了，但是有些基本操作的方法，在某些特定的模板方法中去呼叫必須交由子類去實作，我們可以在這個方法定義中拋出一個例外，強迫子類去實作，這類設計在JDK原始碼中很常見，如AbstractQueuedSynchronizer類中的acquire(int)、acquireShared(int)、release(int)、releaseShared(int)就是定義的模板方法，而tryAcquire()、tryAcquireShared()、tryReleaseShared()就是基本方法，在AQS中都沒有提供具體的實作邏輯，只是拋出了UnsupportedOperationException()例外，這就需要類似ReentrantLock.Sync、Semaphore.Sync這些子類去按需實作了，
故事背景：我司有款產品，被幾個第三方開發商看中，與我司簽訂協議，需要使用他們自身的帳號體系登錄我們的產品直接使用，我司領導為了拿下這些單子，給我們部門下達了這項任務，經過雙方的友好協商，第三方提供用戶的驗證介面，我們只需要去對接就行了，系統用戶登錄驗證的流程基本都是一致的，只是不同的對接方提供的用戶驗證介面和回傳結果不同，我們只需要將用戶驗證的骨架流程定義出來，然后針對不同對接渠道定制開發某些特定的步驟就可以了，這也符合程式設計的“開閉原則”，通過上面分析，我腦子里迅速地過了下，就想到了模版方法設計模式，
以下就是一個簡單的測驗demo：
1 package cn.com.pep.model.template; 2 /** 3 * @ClassName: AbstractSuperClass 4 * @Description: 驗證用戶的模版類 5 * @author: wwh 6 * @date: 2023年2月24日 下午1:45:06 7 */ 8 public abstract class AbstractUserCheck { 9 10 /** 11 * @Title: domainCheck 12 * @Description: 檢測第三方提供的域名是否可用 13 * @param domain 14 * @return 15 * String 回傳型別 16 */ 17 private String domainCheck(Object domain){ 18 //偽代碼 19 System.err.println("域名可訪問..."); 20 return "ok"; 21 }; 22 23 /** 24 * @Title: tryCheckUser 25 * @Description: 不同渠道用戶驗證的邏輯，強制子類趨勢線 26 * @param obj 27 * @return Object 回傳型別 28 */ 29 protected Object tryCheckUser(Object ...obj) { 30 throw new UnsupportedOperationException(); 31 } 32 33 /** 34 * @Title: wrapperResult 35 * @Description: 對各個渠道的驗證結果進行轉換，包裝為系統的回應結果 36 * @param response 37 * @return 38 * Map<String,Object> 回傳型別 39 */ 40 protected Object wrapperResult(Object ...obj) { 41 throw new UnsupportedOperationException(); 42 } 43 44 /** 45 * 46 * @Title: userCheck 47 * @Description: 用戶驗證的核心流程（模版方法），定義演算法的骨架 48 * @param domain 49 * @param userInfo 50 * @return 51 * Map<String,Object> 回傳型別 52 */ 53 public final Object userCheck(Object...obj) { 54 //1、驗證第三方域名是否可用 55 domainCheck(obj); 56 //2、向第三方發起http請求，驗證用戶帳號資訊是否合法 57 Object response = tryCheckUser(obj); 58 //3、將第三方回應的資訊包裝成我們系統的標準資訊 59 return wrapperResult(response); 60 } 61 }
1 package cn.com.pep.model.template; 2 /** 3 * @ClassName: UserCheck4ClientA 4 * @Description: 渠道A用戶的認證實作 5 * @author: wwh 6 * @date: 2023年2月24日 下午2:17:44 7 */ 8 public class UserCheck4ClientA extends AbstractUserCheck { 9 10 /** 11 * @Title: wrapperResult 12 * @Description: 包裝渠道B的認證結果 13 * @param obj 14 * @return 15 * @see cn.com.pep.model.template.AbstractUserCheck#wrapperResult(java.lang.Object[]) 16 */ 17 @Override 18 protected Object wrapperResult(Object...obj) { 19 //偽代碼 20 System.err.println("包裝渠道到A的回傳的認證結果..."); 21 return "OK"; 22 } 23 24 /** 25 * @Title: tryCheckUser 26 * @Description: 渠道A的具體的用戶認證邏輯 27 * @param obj 28 * @return 29 * @see cn.com.pep.model.template.AbstractUserCheck#tryCheckUser(java.lang.Object[]) 30 */ 31 @Override 32 protected Object tryCheckUser(Object ...obj) { 33 //偽代碼 34 System.err.println("****【組織渠道A的請求引數...】****"); 35 System.err.println("****【向渠道A開發的域名介面發起用戶認證...】"); 36 System.err.println("****【將渠道A的認證結果回傳...】****"); 37 return "OK"; 38 } 39 }
1 package cn.com.pep.model.template; 2 /** 3 * @ClassName: UserCheck4ClientB 4 * @Description: 渠道B的用戶認證實作 5 * @author: wwh 6 * @date: 2023年2月24日 下午2:20:09 7 */ 8 public class UserCheck4ClientB extends AbstractUserCheck{ 9 10 /** 11 * @Title: wrapperResult 12 * @Description: 包裝渠道B的認證結果 13 * @param obj 14 * @return 15 * @see cn.com.pep.model.template.AbstractUserCheck#wrapperResult(java.lang.Object[]) 16 */ 17 @Override 18 protected Object wrapperResult(Object ...obj) { 19 //偽代碼 20 System.err.println("包裝渠道到B的回傳的認證結果..."); 21 return "OK"; 22 } 23 24 /** 25 * @Title: tryCheckUser 26 * @Description: 渠道B的用戶的具體的認證邏輯 27 * @param obj 28 * @return 29 * @see cn.com.pep.model.template.AbstractUserCheck#tryCheckUser(java.lang.Object[]) 30 */ 31 @Override 32 protected Object tryCheckUser(Object ...obj) { 33 //偽代碼 34 System.err.println("****【組織渠道B的請求引數...】****"); 35 System.err.println("****【向渠道B開發的域名介面發起用戶認證...】****"); 36 System.err.println("****【將渠道B的認證結果回傳...】****"); 37 return "OK"; 38 } 39 }
1 package cn.com.pep.model.template; 2 /** 3 * 4 * @ClassName: Client 5 * @Description: 呼叫類 6 * @author: wwh 7 * @date: 2023年2月24日 下午2:49:34 8 */ 9 public class Client { 10 11 public static void main(String[] args) { 12 //1、登錄端登錄，傳入渠道標識 13 AbstractUserCheck userCheck = null; 14 if ("渠道A") { 15 userCheck = new UserCheck4ClientA(); 16 }else if ("渠道B") { 17 userCheck = new UserCheck4ClientB(); 18 } 19 userCheck.userCheck("用戶輸入的資訊..."); 20 System.err.println("用戶驗證成功..."); 21 } 22 }
模版方法的優點：
1、把一個演算法中認為是不可變的方法封裝到父類中實作，并禁止繼承，而可變的部分可以通過子類繼承來進行重寫，簡單來講就是“封裝不可變、擴展可變”，符合程式設計的開閉原則；
2、提取公共部分代碼，便于后期維護，基本方法是由子類來實作的，因此可以通過擴展子類的方式來增加回應的功能；
模版方法的缺點：
1、子類的執行結果影響了父類，可能會造成閱讀上的難度；
· 2、每一個不同的實作都需要一個子類來實作，導致類的個數增加，使得系統更加龐大；
注意事項：
為了防止模版方法被惡意重寫，一般模版方法加上final修飾，
JDK原始碼中模版方法的應用：
1、上面提到的AQS中的模版方法acquire(int)、acquireShared(int)、release(int)、releaseShared(int)等；
2、JDK1.8中Map介面中的putIfAbsent(K key, V value)方法就是一個模版方法，其中呼叫了get(K key)和put(K key,V value)基本操作方法，但是這兩個方法在Map介面中并沒有實作，而是交由它的實作類去實作，
3、JDK1.8中HashMap中的putVal()方法就是一個模版方法，而afterNodeAccess()、afterNodeInsertion()、afterNodeRemoval()都是基本操作方法，需要具體的子類去按需實作，
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