模板模式的原理与实现

模板方法模式在一个方法中定义一个算法骨架，并将某些步骤推迟到子类 中实现。模板方法模式可以让子类在不改变算法整体结构的情况下，重新定义算法中的某些 步骤。

一个具体的例子如下：

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public abstract class AbstractClass {
    public final void templateMethod() {
        //...
        method1();
        //...
        method2();
        //...
    }
    protected abstract void method1();
    protected abstract void method2();
}
public class ConcreteClass1 extends AbstractClass {
    @Override
    protected void method1() {
        //...
    }
    @Override
    protected void method2() {
        //...
    }
}
public class ConcreteClass2 extends AbstractClass {
    @Override
    protected void method1() {
        //...
    }
    @Override
    protected void method2() {
        //...
    }
}
AbstractClass demo = ConcreteClass1();
demo.templateMethod();

模板模式作用一：复用

模板模式把一个算法中不变的流程抽象到父类的模板方法 templateMethod() 中，将可变的部分 method1()、method2() 留给子类 ContreteClass1 和 ContreteClass2 来实现。 所有的子类都可以复用父类中模板方法定义的流程代码。

模板模式作用二：扩展

模板模式的第二大作用的是扩展。这里所说的扩展，并不是指代码的扩展性，而是指框架的 扩展性，有点类似我们之前讲到的控制反转。基于这个作用，模板模式常用在框架的开发中，让框架用户可以在不修改框架源码的情况下，定制化框架的功能。

1.Java Servlet

在平时开发中，如果我们使用Servlet进行web开发，那么就需要继承 HttpServlet，并且重写其中的 doGet() 或 doPost() 方 法，来分别处理 get 和 post 请求。

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public class HelloServlet extends HttpServlet {
    @Override
    protected void doGet(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throws Expection {
        this.doPost(req, resp);
    }
    @Override
    protected void doPost(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp) throw Expection {
        resp.getWriter().write("Hello World.");
    }
}

除此之外，我们还需要在配置文件 web.xml 中做如下配置。Tomcat、Jetty 等 Servlet 容 器在启动的时候，会自动加载这个配置文件中的 URL 和 Servlet 之间的映射关系。

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<servlet>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <servlet-class>com.xzg.cd.HelloServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
    <servlet-name>HelloServlet</servlet-name>
    <url-pattern>/hello</url-pattern>
</servlet-mapping>

当我们在浏览器中输入网址（比如，http://127.0.0.1:8080/hello ）的时候，Servlet 容 器会接收到相应的请求，并且根据 URL 和 Servlet 之间的映射关系，找到相应的 Servlet（HelloServlet），然后执行它的 service() 方法。service() 方法定义在父类 HttpServlet 中，它会调用 doGet() 或 doPost() 方法，然后输出数据（“Hello world”）到网页。

以下是service方法

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public void service(ServletRequest req, ServletResponse res)
    throws ServletException, IOException
{
    HttpServletRequest request;
    HttpServletResponse response;
    if (!(req instanceof HttpServletRequest &&
          res instanceof HttpServletResponse)) {
        throw new ServletException("non-HTTP request or response");
    }
    request = (HttpServletRequest) req;
    response = (HttpServletResponse) res;
    service(request, response);
}
protected void service(HttpServletRequest req, HttpServletResponse resp)
    throws ServletException, IOException
{
    String method = req.getMethod();
    if (method.equals(METHOD_GET)) {
        long lastModified = getLastModified(req);
        if (lastModified == -1) {
            // servlet doesn't support if-modified-since, no reason
            // to go through further expensive logic
            doGet(req, resp);
        } else {
            long ifModifiedSince = req.getDateHeader(HEADER_IFMODSINCE);
            if (ifModifiedSince < lastModified) {
                // If the servlet mod time is later, call doGet()
                // Round down to the nearest second for a proper compare
                // A ifModifiedSince of -1 will always be less
                maybeSetLastModified(resp, lastModified);
                doGet(req, resp);
            } else {
                resp.setStatus(HttpServletResponse.SC_NOT_MODIFIED);
            }
        }
    } else if (method.equals(METHOD_HEAD)) {
        long lastModified = getLastModified(req);
        maybeSetLastModified(resp, lastModified);
        doHead(req, resp);
    } else if (method.equals(METHOD_POST)) {
        doPost(req, resp);
    } else if (method.equals(METHOD_PUT)) {
        doPut(req, resp);
    } else if (method.equals(METHOD_DELETE)) {
        doDelete(req, resp);
    } else if (method.equals(METHOD_OPTIONS)) {
        doOptions(req,resp);
    } else if (method.equals(METHOD_TRACE)) {
        doTrace(req,resp);
    } else {
        String errMsg = lStrings.getString("http.method_not_implemented");
        Object[] errArgs = new Object[1];
        errArgs[0] = method;
        errMsg = MessageFormat.format(errMsg, errArgs);
        resp.sendError(HttpServletResponse.SC_NOT_IMPLEMENTED, errMsg);
    }
}

从上面的代码中我们可以看出，HttpServlet 的 service() 方法就是一个模板方法，它实现 了整个 HTTP 请求的执行流程，doGet()、doPost() 是模板中可以由子类来定制的部分。

参考

《设计模式之美》