1. 概述

模板方法是一种非常简单的设计模式，只要能够理解面向对象中的继承与多态就能够理解这种设计模式，我们可以在很多的框架源码中找到它的身影。
同时在我们的日常开发中，它一般是用在同类型且不同实现方式的业务逻辑中，抽取公共逻辑，简单的说就是，模板方法经常和策略模式结合使用。

本篇后续的代码中会涉及到策略模式，如果还不太熟悉策略模式使用实例的同学，可以先看一下上一篇文章：《SpringBoot优雅使用策略模式》

1.1.简述模板方法

模板方法通过继承来实现，顶层是一个抽象类，用于封装通用函数，并提供一个或多个抽象方法，下层是多个实现类，用于实现不同的业务逻辑分支，类图如下：

2.模板方法实现

实际使用的时候，一般会通过子类的实例调用父类中的模板方法templateMethod，在模板方法中调用抽象方法，最终还是会调用到子类中覆写的实例方法，这是一种常见的钩子函数使用方式。

2.1.简单实现

• 抽象父类：

  /**
   * 抽象父类
   */
  public abstract class BaseClass {
      final public void templateMethod() {
          System.out.println("执行模板方法");
          method1();
          method2();
      }
  
      abstract protected void method1();
  
      abstract protected void method2();
  }
  

• 子类实现

  /**
   * 子类1
   */
  public class ChildClass1 extends BaseClass {
      @Override
      protected void method1() {
          System.out.println("执行子类1的方法1");
      }
      @Override
      protected void method2() {
          System.out.println("执行子类1的方法2");
      }
  }
  

  /**
   * 子类2
   */
  public class ChildClass2 extends BaseClass {
      @Override
      protected void method1() {
          System.out.println("执行子类2的方法1");
      }
      @Override
      protected void method2() {
          System.out.println("执行子类2的方法2");
      }
  }
  

---

简单的测试一下：

public static void main(String[] args) {
    BaseClass baseClass = new ChildClass1();
    baseClass.templateMethod();

    baseClass = new ChildClass2();
    baseClass.templateMethod();
}

打印出测试结果：

2.2.在SpringBoot中的实现

在使用SpringBoot进行开发的时候，我们通常不会手动去创建对象，而是将不同的已经创建好的bean结合起来使用，我们可以在子类的对象中，通过@Autowired将其他的bean注入进来，并在运行时执行方法调用。

如果这个方法调用是通用的，我们可以将它抽取到的父类中去，但由于父类是抽象类无法实例化，自然也无法直接通过@Autowired注入bean，此时可以对子类做一点小改造，通过构造函数对父类进行赋值。

实现起来也非常的简单，下面是代码示例：

• 首先提供一个QueryService供子类注入

  import org.springframework.stereotype.Service;
  
  @Service
  public class QueryService {
  
      public void query() {
          System.out.println("执行查询方法");
      }
  
  }
  

• 其次需要再抽象父类中定义QueryService

  public abstract class BaseClass {
  
      protected QueryService queryService;
  
      final public void templateMethod() {
          System.out.println("执行模板方法");
          queryService.query();
          method1();
      }
  
      abstract protected void method1();
  
  }
  

• 最后，在子类中注入并对父类的QueryService赋值

import org.springframework.stereotype.Component;

/**
 * 子类1
 */
@Component
public class ChildClass1 extends BaseClass {

    public ChildClass1(QueryService queryService) {
        super.queryService = queryService;
    }

    @Override
    protected void method1() {
        System.out.println("执行子类1的方法1");
    }

}

/**
 * 子类2
 */
@Component
public class ChildClass2 extends BaseClass {

    public ChildClass2(QueryService queryService) {
        super.queryService = queryService;
    }

    @Override
    protected void method1() {
        System.out.println("执行子类2的方法1");
    }
    
}

使用ApplicationContext做一个简单的测试：

@Component
public class Test implements ApplicationContextAware {

    @Override
    public void setApplicationContext(ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
        applicationContext.getBean(ChildClass1.class).templateMethod();
        applicationContext.getBean(ChildClass2.class).templateMethod();
    }
}

3.模板方法与策略模式的结合使用

模板方法与策略模式天然的可以结合使用，为了大家能够有个更直观的感受，我把两个类图放到一起，大家可以做一下对比。


相信大家也很容易可以看出来，如果我们现在业务中通过策略模式，让程序能够自行选择需要使用的子类实例，只需要再加上一个选择器就好了。

3.1.代码实现

在 上篇文章 中已经介绍了如何构建选择器，有需要的同学可以去看一下，在这里就不过多赘述，直接放实现代码。

只需要两个步骤就可以完成改造：

• 第一步，编写策略选择器与选择器枚举

  import org.jetbrains.annotations.NotNull;
  import org.springframework.beans.BeansException;
  import org.springframework.context.ApplicationContext;
  import org.springframework.context.ApplicationContextAware;
  import org.springframework.stereotype.Component;
  
  import java.util.Map;
  import java.util.stream.Collectors;
  
  /**
   * 策略选择器
   */
  @Component
  public class Selector implements ApplicationContextAware {
  
      private Map<String, BaseClass> selectorMap;
  
      public BaseClass select(String type) {
          return selectorMap.get(type);
      }
  
      @Override
      public void setApplicationContext(@NotNull ApplicationContext applicationContext) throws BeansException {
          this.selectorMap = applicationContext.getBeansOfType(BaseClass.class).values().stream()
                  .filter(strategy -> strategy.getClass().isAnnotationPresent(SelectorAnno.class))
                  .collect(Collectors.toMap(strategy -> strategy.getClass().getAnnotation(SelectorAnno.class).value(), strategy -> strategy));
      }
  }
  

  import java.lang.annotation.*;
  
  /**
   * 选择器注解
   */
  @Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
  @Target({ElementType.TYPE})
  @Inherited
  @Documented
  public @interface SelectorAnno {
  
      String value();
  
  }
  

• 第二步：在两个子类中分别加入枚举

  @Component
  @SelectorAnno("child1")
  public class ChildClass1 extends BaseClass{
  }
  

  @Component
  @SelectorAnno("child2")
  public class ChildClass2 extends BaseClass {
  }
  

---

改造完成之后，模拟一下调用端发起请求，做一个简单的测试：

import org.springframework.stereotype.Component;

import javax.annotation.PostConstruct;

@Component
public class Test {

    private final Selector selector;

    public Test(Selector selector) {
        this.selector = selector;
    }

    @PostConstruct
    public void test() {
        // 模拟调用端传入策略标识
        this.doInvoke("child1");
    }

    public void doInvoke(String type) {
        BaseClass baseClass = selector.select(type);
        baseClass.templateMethod();
    }

}

这里模拟的是调用端传入child1，选择子类1进行测试，打印的结果为：

执行模板方法
执行查询方法
执行子类1的方法1

4.总结

本篇文章介绍了什么是模板方法、模板方法的简单实现与在SpringBoot中的实现的。然后对比了模板方法与策略模式的类图，发现两者天然就可以结合在一起使用。最后，通过代码实现验证了两者结合使用的可行性。

当然，本篇文章中的都是简单的示例代码，突出的只是实现的思想，在日常的开发中，可以结合实际的业务流程对上述的代码进行改造。