Java设计模式之模板方法模式（Template Method Pattern）
模板方法模式（Template Method Pattern） 是一种 行为型设计模式，用于定义算法的骨架，将某些步骤的具体实现延迟到子类中。其核心思想是 在父类中定义算法的结构，子类在不改变算法流程的前提下重写特定步骤。
1. 核心角色
| 角色 | 说明 |
|---|---|
| 抽象类（AbstractClass） | 定义算法的骨架（模板方法），并声明抽象方法或钩子方法供子类实现。 |
| 具体子类（ConcreteClass） | 实现抽象类中定义的抽象方法，完成算法中特定步骤的具体逻辑。 |
2. 应用场景
-
固定流程，可变细节：当多个类有相似的流程，但某些步骤实现不同时（如数据处理流程、文件解析流程）。
-
框架扩展：框架定义通用流程，允许用户自定义部分步骤（如Servlet生命周期、JUnit测试流程）。
-
避免代码重复：抽取公共代码到父类，减少冗余。
3. 代码示例：制作饮料
假设需要实现制作茶和咖啡的流程，两者步骤类似（烧水、冲泡、倒入杯子），但具体冲泡方法和添加调料不同。
步骤1：定义抽象类（模板方法）
步骤2：实现具体子类
步骤3：客户端调用
4. 模板方法模式类图
5. 模板方法模式优缺点
| 优点 | 缺点 |
|---|---|
| 代码复用性强，减少冗余代码。 | 每个不同实现需一个子类，可能增加类的数量。 |
| 父类控制算法流程，子类扩展细节。 | 父类与子类耦合度高，修改父类可能影响子类。 |
| 通过钩子方法提供扩展点。 |
6. 模板方法模式 vs. 策略模式
| 模式 | 核心思想 | 适用场景 |
|---|---|---|
| 模板方法模式 | 父类定义算法骨架，子类实现细节。 | 流程固定，部分步骤可变。 |
| 策略模式 | 定义算法族，封装为独立策略类。 | 需要动态切换完整算法实现。 |
7. 实际应用场景
-
Servlet生命周期
-
javax.servlet.http.HttpServlet的service()方法调用doGet()或doPost()。 -
用户只需重写
doGet()，无需关注请求分发的逻辑。
-
-
JUnit测试框架
-
测试类的
setUp()和tearDown()方法为模板方法，由框架调用。 -
用户重写这些方法定义测试环境初始化和清理。
-
-
Spring框架
-
JdbcTemplate的execute()方法定义连接获取、异常处理等流程。 -
用户通过回调接口（如
PreparedStatementCreator）实现具体SQL操作。
-
9. 总结
-
核心价值：通过父类定义算法流程，子类灵活实现具体步骤，实现代码复用和流程控制。
-
关键设计：模板方法声明为
final防止子类修改流程，抽象方法强制子类实现必要步骤。 -
适用性：适用于具有固定流程但部分步骤需要定制的场景，如框架扩展、多态流程处理。