模版方法模式（Template Method Pattern）
说明：本文为《设计模式之禅》的阅读笔记，主要总结精华和记录自己的部分理解。代码部分由Kotlin实现。
1. 定义
Define the skeleton of an algorithm in an operation,deferring some steps to subclasses.Template Method lets subclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure.
定义一个操作中的算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。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。
模版方法模式其实仅仅用了继承机制，但是它是一个应用非常广泛的模式。
模版方法模式的通用类图.png
如通用类图中所示，AbstractClass叫做抽象模板，它的方法分为两类：
- 基本方法：基本方法也叫做基本操作，是由子类实现的方法，并且在模板方法被调用。
- 模版方法：可以有一个或几个，一般是一个具体方法，也就是一个框架，实现对基本方法的调度，完成固定的逻辑。
注意：抽象模板中的基本方法尽量设计为protected类型，符合迪米特法则，不需要暴露的属性或方法尽量不要设置为protected类型。实现类若非必要，尽量不要扩大父类中的访问权限。
在Android应用中，通常创建了Activity之后，在onCreate()方法中我们要进行初始化ViewModel、Views和Observers等操作。通常情况下，这些操作有一定的顺序，例如我们需要先设置layout，然后才能初始化layout中的views；部分Observers也是根据数据的变化，有相应Views的变化（会引用到Views），那这些Observers的初始化操作就要在初始化Views之后。由此，这里我们可以抽取一个抽象模版BaseActivity，然后将onCreate()方法作为模版方法。具体设计如图。
模版方法模式Android.png
这样设计后，规定了基本方法的执行顺序，不会出现在调用view之前没有初始化等等的问题。
// 抽象模版
abstract class BaseActivity : AppCompatActivity() {
// 模版方法
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
setupViewModel()
setupViews()
initObservers()
}
// 基本方法
protected open fun setupViewModel() {}
// 基本方法
protected open fun setupViews() {}
// 基本方法
protected open fun initObservers() {}
}
// 抽象模版的实现类
class ConcreteActivity : BaseActivity() {
private lateinit var vm: ConcreteActivityViewModel
override fun onCreate(savedInstanceState: Bundle?) {
super.onCreate(savedInstanceState)
if (savedInstanceState == null) {
supportFragmentManager.beginTransaction()
.replace(R.id.container, ConcreteActivityFragment.newInstance())
.commitNow()
}
}
override fun setupViews() {
setContentView(R.layout.activity_concrete_activity)
}
override fun setupViewModel() {
super.setupViewModel()
vm = ViewModelProvider(this)[ConcreteActivityViewModel::class.java]
}
}
2. 模版方法模式的优缺点
2.1 优点
-
封装不变部分，扩展可变部分
把认为是不变部分的算法封装到父类实现，而可变部分的则可以通过继承来继续扩展。 - 提取公共部分代码，便于维护
-
行为由父类控制，子类实现
基本方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展的方式增加相应的功能，符合开闭原则。
2.2 缺点
按照我们的设计习惯，抽象类负责声明最抽象、最一般的事物属性和方法，实现类完成具体的事物属性和方法。但是模板方法模式却颠倒了，抽象类定义了部分抽象方法，由子类实现，子类执行的结果影响了父类的结果，也就是子类对父类产生了影响，这在复杂的项目中，会带来代码阅读的难度，而且也会让新手产生不适感。
3. 使用场景
- 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同时。
- 重要、复杂的算法，可以把核心算法设计为模板方法，周边的相关细节功能则由各个子类实现。
- 重构时，模板方法模式是一个经常使用的模式，把相同的代码抽取到父类中，然后通过钩子函数（Hook Method）约束其行为。
4. 最佳实践
父类建立框架，子类在重写了父类部分的方法后，再调用从父类继承的方法，产生不同的结果（而这正是模板方法模式）。这是不是也可以理解为父类调用了子类的方法呢？你修改了子类，影响了父类行为的结果，曲线救国的方式实现了父类依赖子类的场景，模板方法模式就是这种效果。
附1：思维导图
模版方法模式 (Template Method Pattern).png
