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在面向对象程序设计过程中，程序员常常会遇到如下情况：设计一个系统时知道算法所需的关键步骤，且确定了这些步骤的执行顺序，但某些步骤的具体实现还未知，或者说某些步骤的实现与具体的环境相关。例如：去医院看病一般都要经历以下流程：挂号、排队、就诊、取药等，其中挂号和排队对每个客户都是一样的，可以在父类中实现，但是就诊和取药是因人而异的。可以延迟到子类中实现。我们把这些规定了流程或格式的实例定义成模板，允许使用者根据自己的需求去更新它。
一、模板模式的基本介绍
1）、模板方法模式（Template Method Pattern），又叫模板模式（Template Pattern），在一个抽象类公开定义了执行此方法的模板。它的子类可以按照需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。
2）、简单说，模板方法模式定义了一个操作中的算法骨架，而将步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变一个算法的结构，就可以重定义该算法的某些特定步骤。
3）、这种类型的设计模式属于行为型模式。
二、模板方式的特点
模板方式的优点：【1】封装了不变的部分，扩展可变部分。将不变部分的算法封装到父类中实现，而把可变部分的算法由各子类实现。便于子类继续扩展。
【2】在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
【3】部分方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展方式增加相应的功能，符合开闭原则。
模板方式的缺点：【1】对每个不同的实现都需要定义一个子类，这个导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象。
【2】父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，提高了代码的阅读难度。
使用场景：【1】当多个子类具有公用的方法，却执行流程逻辑相同时。
【2】重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。
注意事项：为了防止恶意操作，一般模板方法上都加有 final 关键字
三、模板方法模式结构类图
模板方法模式包含以下主要角色：【1】抽象类（Abstract Class）：负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成，如下：
① 抽象方法：在抽象类中申明，由具体子类实现。
② 具体方法：在抽象类中已经实现，再具体子类中可以继承或重写它。
③ 钩子方法：在抽象类中已经实现，例如：用于判断的逻辑方法或者定义一个空方法。子类根据情况要不要重写此方法，此方法为钩子方法。例如下面实例中的 isRecipe() 方法。
【2】具体子类（Concrete Class）：实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的一个组成步骤。
四、 模板方式模式案例分析
【1】抽象类（医院看病时，整个流程的抽象类）真个流程属于不可变的，因此我使用了 final 修饰。
public abstract class AbstractHospital {//流程public final void procedure() {//1、挂号this.regiest();//2、排队this.queue();//3、看病this.treat();//4、取药，有点人不用开药，只是小事if(isRecipe()) {this.recipe();}}//挂号public String regiest() {String regiest = "你的订单号为"+((int) (Math.random()*10));System.out.println(regiest);return regiest;}//排队public void queue() {System.out.println("排队中。。。。");}//看病public abstract String treat();//取药public abstract String recipe();//钩子方法boolean isRecipe() {return true;}
}【2】抽象类的具体实现类（有多个，我们只写一个）
public class Patient_A extends AbstractHospital{@Overridepublic String treat() {String treat = "胃病";System.out.println("你的病为"+treat);return treat;}@Overridepublic String recipe() {String recipe = "健胃消食片";System.out.println("药单："+recipe);return recipe;}//重写钩子方法@Overrideboolean isRecipe() {return false;}
}【3】客户端类：创建子类对象，流程调用的是父类公共的流程方法。
public class Client {public static void main(String[] args) {//A 病人看病Patient_A patient_A = new Patient_A();//看病的流程patient_A.procedure();/*** 输出如下：* 你的订单号为2* 排队中。。。。* 你的病为胃病* 药单：健胃消食片 ==== 加了钩子程序则不显示*///B 病人看病，的流程也是一样，只需要实例化B，并调用公共的模板流程即可，提高代码的利用率}
}五、模仿方法模式应用源码分析
模板方法模式在 Spring 框架应用的源码分析：Spring IOC 容器初始化时运用到了模板方法模式；
【1】抽象类：AbstractApplicationContext 继承接口（ConfigurableApplicationContext）其中的 refresh 方法就是模板方法，定义了执行的流程，方法中包含钩子方法、子类需要实现的抽象方法（refreshBeanFactory）、父类已实现的方法等等。
public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoaderimplements ConfigurableApplicationContext, DisposableBean {......@Overridepublic void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {synchronized (this.startupShutdownMonitor) {prepareRefresh();ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();prepareBeanFactory(beanFactory);try {// 钩子方法，子类自行选择是否重写postProcessBeanFactory(beanFactory);invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);registerBeanPostProcessors(beanFactory);// 父类已实现initMessageSource();// 由父类进行实现initApplicationEventMulticaster();// 钩子方法onRefresh();registerListeners();finishBeanFactoryInitialization(beanFactory);// 父类实现finishRefresh();}catch (BeansException ex) {destroyBeans();cancelRefresh(ex);throw ex;}}}......
}【2】构建 AbstractApplicationContext 类图：
六、模板方法模式的注意事项和细节
【1】基本思想是：算法只存在于一个地方，也就是父类中，容易修改。需要修改算法时，只要修改父类的模板方法或者已经实现的某些步骤，子类就会继承这些修改。
【2】实现了最大化代码复用。父类的模板方法和已实现的某些步骤会被子类继承且直接使用。
【3】既统一了算法，也提供了很大的灵活性。父类的模板方法确保了算法的结构不变，同时由子类提供部分步骤的实现。
【4】该模式的不足之处：每一个不同的实现都需要一个子类实现，导致类的个数增多，使得系统更加庞大。
【5】模板方式的使用场景：存在执行一系列步骤，且一类产品的此步骤基本相同，但其中个别步骤的实现细节不同时，通常可以考虑使用模板方法模式。
