引言
在生活中，我们有时候做一件事会按照固定流程，但是某些流程有不同的选项，导致固定流程的结果是灵活多变的。比如把大象塞进冰箱里：需要三步，1.打开冰箱门2.把大象放进冰箱3.关上冰箱门，但是第二步把大象放进冰箱里却有不同的方式，横着放、竖着放、斜着放等等。在软件设计中，有时候我们也希望把某个算法的固定流程固定下来，把灵活变化的部分设计为子类，通过继承实现灵活性，这就是模板方法模式的核心思想。
1.概念
模板方法模式(Template Method Pattern)：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。
2.模式结构
3.模式分析
(1)AbstractClass：抽象类，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。核心代码如下：
public abstract class AbstractClass {
//模版方法
public void templateMethod(){
PrimitiveOperation1();
PrimitiveOperation2();
PrimitiveOperation3();
}
//抽象方法
public abstract void PrimitiveOperation1();
//具体方法
public void PrimitiveOperation2(){
//实现
}
//钩子方法
public void PrimitiveOperation3(){
//这里可以选择空实现,交给子类实现
}
}(2)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。核心代码如下：
public class ConcreteClass extends AbstractClass{
@Override
public void PrimitiveOperation1(){
//实现抽象方法
}
@Override
public void PrimitiveOperation3(){
//实现钩子方法
}
}基本方法又可以包含如下方法：
(1)抽象方法：一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现（abstract）。
(2)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。
(3)钩子方法：一个钩子方法由一个抽象类或具体类声明并实现，而其子类可能会加以扩展。通常在父类中给出的实现是一个空实现，并以该空实现作为方法的默认实现，当然钩子方法也可以提供一个非空的默认实现。一般钩子方法是用来和具体步骤挂钩的，实现在不同条件下执行不同的步骤，因此方法名通常是isXXX()，返回值是boolean类型，和if语句搭配实现不同步骤的灵活选择。
4.具体实例分析
AbstractPhoto：抽象类，上传照片的流程，根据不同的照片尺寸改变不同的显示图窗大小，钩子方法默认上传的大小是1寸的。具体代码如下：
//抽象上传照片类
public abstract class AbstractPhoto {
//模版方法:上传显示照片的流程
public void templateMethod(int size){
upload(size);
if(isTwoInches(size)){
changeSize();
}
display(size);
}
//抽象方法:变化照片图窗大小
public abstract void changeSize();
//具体方法:上传照片1寸或2寸
public void upload(int size){
System.out.println("上传照片:" + size + "寸");
}
//具体方法:根据图片大小显示照片(1寸或2寸)
public void display(int size){
System.out.println("显示照片:" + size + "寸");
}
//钩子方法:判断照片是否是2寸的
public boolean isTwoInches(int size){
return false;//默认不是2寸,是1寸
}
}ConcretePhoto：具体类，继承抽象类AbstractPhoto，并实现其中的抽象方法：changeSize()改变尺寸，重写了钩子方法，让其根据不同的尺寸返回不同的布尔值。具体代码如下：
public class ConcretePhoto extends AbstractPhoto {
@Override
public void changeSize(){
System.out.println("显示图窗已经改变为2寸大小");
}
@Override
public boolean isTwoInches(int size){
//实现钩子方法
if(size == 2){
return true;
}else{
return false;
}
}
}Client：客户端，模拟实现了上传不同尺寸照片图窗显示的流程。具体代码如下：
public class Client {
public static void main(String[] args) {
AbstractPhoto photo = new ConcretePhoto();
photo.templateMethod(1);
photo.templateMethod(2);
}
}运行代码，结果如下：
5.优缺点
主要优点如下：
(1)在父类中形式化地定义一个算法，而由它的子类来实现细节的处理，在子类实现详细的处理算法时并不会改变算法中步骤的执行次序。
(2)模板方法模式是一种代码复用技术，它在类库设计中尤为重要，它提取了类库中的公共行为，将公共行为放在父类中，而通过其子类来实现不同的行为，它鼓励我们恰当使用继承来实现代码复用。
(3)可实现一种反向控制结构，通过子类覆盖父类的钩子方法来决定某一特定步骤是否需要执行。
(4)在模板方法模式中可以通过子类来覆盖父类的基本方法，不同的子类可以提供基本方法的不同实现，更换和增加新的子类很方便，符合单一职责原则和开闭原则。
主要缺点如下：
(1)需要为每一个基本方法的不同实现提供一个子类，如果父类中可变的基本方法太多，将会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，此时，可结合桥接模式来进行设计。
6.适用情况
(1)对一些复杂的算法进行分割，将其算法中固定不变的部分设计为模板方法和父类具体方法，而一些可以改变的细节由其子类来实现。即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。
(2)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。
(3)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。