设计模式——模板方法模式（ Template Method Pattern）

最新推荐文章于 2025-04-05 16:27:04 发布

蜗牛lz

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分类专栏：设计模式程序/架构设计文章标签：设计模式模板方法模式 Template Method

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模板方法模式是一种设计模式，它定义算法的骨架并允许子类在不改变结构的情况下重定义算法的某些步骤。该模式遵循好莱坞原则，使得高层组件控制底层组件。文章通过类图解释了模板方法模式的结构，提供了使用示例，并讨论了何时使用抽象方法和钩子。此外，还阐述了模板方法模式的优点，如代码复用和开放-封闭原则的遵循，以及缺点，如可能导致类数量增加。最后，列举了模板方法模式的应用场景，如棋盘游戏流程和Java的sort排序算法。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、模板方法模式的定义

在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

从定义可以看出，模板方法的本质是：封装算法。

类图结构：
这里写图片描述

其中，templateMethod会调用抽象类中定义的一些抽象方法，或者已经实现（默认的具体实现）的方法（称之为“钩子”），子类（实现类）需要实现父类中的抽象方法，或者覆盖父类中已实现的方法，从而实现算法（或改变算法）。

二、一个例子

/**
 * 抽象类，定义了模板方法。
 */
public abstract class AbstractClass {
    // 定义为final：子类不可改变该算法，只能
    // 修改其中的某些步骤的具体实现。
    public final void templateMethod() {
        // 抽象方法，子类必须实现
        primitiveOperation1();
        // 抽象方法，子类必须实现
        primitiveOperation2();
        // 钩子方法，子类可选择覆写或不覆写
        concreteOperation();
    }

    public abstract void primitiveOperation1();
    public abstract void primitiveOperation2();

    // 默认实现了该方法（钩子方法），子类可选择
    // 覆写该方法以改变该步骤，或选择不覆写。
    public void concreteOperation() {
        System.out.println("concreteOperation in abstractClass...");
    }
}

/**
 * 子类，完成算法的具体实现。
 */
 public class ConcreteClass extends AbstractClass {
    public void primitiveOperation1() {
        System.out.println("operation1 in ConcreteClass...");
    }

    public void primitiveOperation1() {
        System.out.println("operation2 in ConcreteClass...");
    }

    /**
     * 子类选择覆写该方法，那么当执行父类中的算法时，会
     * 使用子类中的concreteOperation实现，而不是父
     * 类中的实现。
     */
    public void concreteOperation() {
        System.out.println("concreteOperation in ConcreteClass...");
    }
}

/**
 * 测试类
 */
 public class TemplateMethodTest {
    public static void main(Stirng[] args) {
        ConcreteClass conClass = new ConcreteClass();
        conClass.templateMethod();
    }
}