行为型：模板方法模式

目录

1、核心思想

2、实现方式

2.1 模式结构

2.2 实现案例

3、优缺点分析

4、适用场景

1、核心思想

目的：父类控制流程，复用公共逻辑，子类灵活扩展，只实现特定步骤。

概念：将总结出来的规律沉淀为一种既定格式，并固化于模板中以供子类继承，对未确立下来的步骤方法进行抽象化，使其得以延续、多态化，最终架构起一个平台，使系统实现在不改变预设规则的前提下，对每个分步骤进行个性化定义。

举例：

1> 烹饪食谱：食谱提供固定步骤（洗菜→切菜→烹饪→装盘），但“烹饪”的具体方式（炒、煮）由子类决定

2> 软件安装向导：安装流程固定（同意协议→选择路径→安装→完成），但不同软件的安装细节可能不同。

2、实现方式

2.1 模式结构

两种核心角色：

• AbstractClass（抽象基类）​：定义出原始操作步骤的抽象方法以供子类实现，并作为在模板方法中被调用的一个步骤。此外还实现了不可重写的模板方法，其可将所有原始操作组织起来成为一个框架或者平台。
• ConcreteClassA、ConcreteClassB（实现类A、实现类B）​：继承自抽象基类并且对所有的原始操作进行分步实现，可以有多种实现以呈现每个步骤的多样性。

2.2 实现案例

饮料制作（咖啡和茶的制作流程相似，但部分步骤不同）：

// 抽象类（定义模板方法）
abstract class Beverage {
    // 模板方法（final防止子类覆盖算法结构）
    public final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        if (customerWantsCondiments()) { // 钩子方法控制是否添加调料
            addCondiments();
        }
    }

    // 具体方法（公共步骤）
    private void boilWater() {
        System.out.println("煮沸水");
    }

    private void pourInCup() {
        System.out.println("倒入杯子");
    }

    // 抽象方法（子类必须实现）
    protected abstract void brew();
    protected abstract void addCondiments();

    // 钩子方法（可选扩展，默认返回true）
    protected boolean customerWantsCondiments() {
        return true;
    }
}

// 具体子类：咖啡
class Coffee extends Beverage {
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("冲泡咖啡粉");
    }

    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("加糖和牛奶");
    }

    // 覆盖钩子方法：用户可以选择不加调料
    @Override
    protected boolean customerWantsCondiments() {
        return false; // 假设用户不要调料
    }
}

// 具体子类：茶
class Tea extends Beverage {
    @Override
    protected void brew() {
        System.out.println("浸泡茶叶");
    }

    @Override
    protected void addCondiments() {
        System.out.println("加柠檬");
    }
}

// 客户端调用
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage coffee = new Coffee();
        coffee.prepareRecipe(); 
        // 输出：煮沸水 → 冲泡咖啡粉 → 倒入杯子（不加调料）

        Beverage tea = new Tea();
        tea.prepareRecipe();
        // 输出：煮沸水 → 浸泡茶叶 → 倒入杯子 → 加柠檬
    }
}

关键点：

• 模板方法：通常是final方法，确保算法步骤不可被修改。

• 基本方法类型：

  • 抽象方法：子类必须实现（如brew()）。

  • 具体方法：父类已实现（如boilWater()）。

  • 钩子方法（Hook Method）：提供默认实现，子类可选择覆盖（如customerWantsCondiments()）。

3、优缺点分析

4、适用场景

• 框架设计

  • 定义通用流程，如Spring的JdbcTemplate（封装连接、执行SQL、关闭连接等步骤）。

• 算法复用

  • 如数据解析（读取→解析→处理→输出）、游戏循环（初始化→更新→渲染）。

• 标准化流程

  • 如测试用例（setup→执行→teardown）、审批流程（提交→审核→归档）。

• 扩展第三方库

  • 重写库中的部分方法，而不影响整体流程。