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模板方法模式

news 来源：原创 2025/9/15 1:56:17

模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一个算法的骨架，允许子类在不改变算法结构的情况下重写某些步骤的具体实现。

核心思想

抽象类定义模板方法（final 修饰，防止子类修改算法流程）
模板方法中调用多个步骤方法（可以是抽象方法或具体方法）
具体子类实现特定的步骤方法

行为由父类控制，子类只负责实现，子类通过扩展父类，实现更灵活的操作，符合开闭原则。缺点就是导致类个数增多，增加系统复杂度

示例场景：制作饮料
假设我们需要实现咖啡和茶的制作流程，二者步骤类似但具体操作不同：

// 抽象类：定义饮料制作模板
abstract class Beverage {// 模板方法 (final 防止子类覆盖)public final void prepareRecipe() {boilWater();brew();pourInCup();if (customerWantsCondiments()) {addCondiments();}}// 抽象方法：必须由子类实现protected abstract void brew();protected abstract void addCondiments();// 具体方法：通用步骤private void boilWater() {System.out.println("烧水");}private void pourInCup() {System.out.println("倒入杯子");}// 钩子方法：子类可选择是否覆盖（默认加调料）protected boolean customerWantsCondiments() {return true;}
}// 具体实现：咖啡
class Coffee extends Beverage {@Overrideprotected void brew() {System.out.println("冲泡咖啡粉");}@Overrideprotected void addCondiments() {System.out.println("加糖和牛奶");}// 覆盖钩子方法：不要调料@Overrideprotected boolean customerWantsCondiments() {return false;}
}// 具体实现：茶
class Tea extends Beverage {@Overrideprotected void brew() {System.out.println("浸泡茶叶");}@Overrideprotected void addCondiments() {System.out.println("加柠檬");}
}// 使用示例
public class Main {public static void main(String[] args) {Beverage coffee = new Coffee();coffee.prepareRecipe();/* 输出：烧水冲泡咖啡粉倒入杯子*/Beverage tea = new Tea();tea.prepareRecipe();/* 输出：烧水浸泡茶叶倒入杯子加柠檬*/}
}

关键点解析

模板方法：prepareRecipe() 定义了算法骨架
必须实现的步骤：brew() 和 addCondiments() 是抽象方法
可选覆盖的钩子方法：customerWantsCondiments() 提供扩展点
代码复用：通用步骤（boilWater()、pourInCup()）在父类实现

应用场景

多个类有相似算法流程，但部分步骤不同
需要控制子类扩展的粒度（如：不允许修改算法顺序）
框架中定义操作流程（如：Spring 的 JdbcTemplate）
该模式通过封装不变部分、扩展可变部分，实现了代码复用与灵活扩展的平衡。

例如：生成PDF模板，有固定的logo位置、固定的表格排版，不固定的就是数据的解析，可以将logo的位置、基础样式放置在父类，将数据的解析放置在子类。

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