设计模式---模版方法模式

最新推荐文章于 2025-04-08 23:46:18 发布
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本文深入探讨了模板方法模式的概念、通用模版类与具体类的实现方式，以及其在多个子类中有公有的方法并逻辑基本相同的重要复杂算法场景中的应用。详细解释了如何通过模板方法模式重构算法细节，保持核心算法结构不变，同时灵活适应不同需求。

定义

定义一个操作中的算法框架，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地步骤。

通用模版

模版类：

具体类：

场景类：


应用场景

  1. 多个子类有公有的方法，并且逻辑基本相同
  2. 重要复杂的算法，可以把核心算法设计为模版方法，细节功能就各个子类实现
  3. 重构

Java 设计模式-模版方法模式
精神小牛马
08-10 4747
java 设计模式-模版方法模式
设计模式-模板方法模式-Template Method Pattern
wesigj的博客
09-08 944
首先，我们定义一个模板基类，其中包含模板方法和一些虚函数，这些虚函数将在派生类中被重写。// 模板基类public:// 模板方法step1();step2();step3();protected:// 抽象步骤，子类必须实现创建一个抽象基类，它定义了模板方法和算法的框架。模板方法：一个或多个步骤组成的算法，这些步骤通过调用抽象操作来执行。抽象操作：定义为纯虚函数（pure virtual functions），子类必须实现这些函数。
设计模式-模板方法模式（Template Method）
miaoyl的博客
11-15 2925
模板方法模式，也被称为模板模式，是一种行为型设计模式。它在一个抽象类中公开定义了执行其方法的模板，规定了算法的骨架。其主要特点是将一些步骤延迟到子类中，这些子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。这种类型的设计模式主要解决了一些通用的方法在每一个子类都重新写了这一问题，其主要目的是将这些通用算法抽象出来。通过使用模板方法模式，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特定步骤。
行为设计模式 -模板方法模式- JAVA
智的博客
09-28 1959
模板方法是一种行为设计模式。模板方法设计模式用于创建方法存根并将某些实现步骤推迟到子类。模板方法模式定义了一个算法的步骤，并允许子类别为一个或多个步骤提供其实践方式。让子类别在不改变算法架构**的情况下，重新定义算法中的某些步骤。在面向对象程序设计过程中，我们常常会遇到这种情况：设计一个系统时知道了算法所需的关键步骤，而且确定了这些步骤的执行顺序，但某些步骤的具体实现还未知，或者说某些步骤的实现与具体的环境相关。通俗理解，就是设计构建一个对象的时候，类的步骤已经固定了，可是某些类的实现逻辑。
Java设计模式-模板方法模式
m0_62946761的博客
01-07 2811
Java设计模式之一的模板方法模式，模板方法模式定义一个操作中的算法的骨架，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，就可以重定义该算法的某些特定步骤
C++设计模式---模板方法模式
精致的灰的博客
08-30 1163
模板方法模式
day05 设计模式-模板方法模式
weixin_44021708的博客
05-09 410
1.豆浆制作问题 编写制作豆浆的程序，说明如下： 1) 制作豆浆的流程 选材--->添加配料--->浸泡--->放到豆浆机打碎 2) 通过添加不同的配料，可以制作出不同口味的豆浆 3) 选材、浸泡和放到豆浆机打碎这几个步骤对于制作每种口味的豆浆都是一样的 4) 请使用 模板方法模式 完成 (说明：因为模板方法模式，比较简单，很容易就想到这个方案，因此就直接使用，不再使用传统的方案来引出模板方法模式 ) 2.模板方法模式基本介绍 基本介绍 1）模板方法模式（Template Met
Java设计模式-模板模式
apple_54689040的博客
04-08 1266
定义算法框架（电饭煲煮米整个流程）和可重写的步骤方法 （中间可以自定义扩展的步骤）
设计模式-行为型模式-模板方法模式
帅帅气气的黑猫警长
11-19 3838
设计模式-行为型模式-模板方法模式
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LeoByte的编程驿站
01-23 2133
定义一个操作中的算法骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法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重复代码全部在父类里面，不同业务的，抽取给子类进行实现。 模板方法模式 核心：说白了，就是将一些相同操作的代码，封装成一个算法的骨架。核心的部分留在子类中操作，在父类中只把那些骨架做好。 例如： 去银行办业务，银行给我们提供了一个模板就是：先取号，排对，办理业务（核心部分我们子类完...
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设计模式--模板方法
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<think>好的，用户想了解模板方法设计模式的原理与实现。首先，我需要回忆模板方法模式的基本概念。根据引用[3]，模板方法模式定义了一个操作中的算法框架，将一些步骤推迟到子类中实现。这样可以在不改变算法结构的情况下，让子类重新定义某些步骤。 接下来，用户可能想知道原理部分。根据引用[4]，模板方法模式通过抽象类中的模板方法规定算法结构和执行顺序，具体步骤由子类实现。这意味着父类控制流程，子类负责具体实现。需要解释这种分层的设计如何提高代码复用，并允许子类扩展特定步骤。 然后是结构部分。通常模板方法模式包含抽象类和具体子类。抽象类中的模板方法是final的，避免子类修改算法结构，而抽象方法由子类实现。比如引用[5]中的prepare_recipe()方法作为模板方法，定义了制作饮料的步骤，具体步骤如brew()和addCondiments()由子类实现。 实现方式方面，需要给出代码示例。比如制作咖啡和茶的例子，抽象类定义模板方法，子类实现具体步骤。根据引用[2]，咖啡和茶的冲泡过程有相似的步骤，可以抽象到父类，不同步骤由子类覆盖。 应用场景部分，引用[3]提到当多个类有相同的方法但某些步骤不同时适用。例如数据处理流程、文档生成等。需要举几个例子说明适用情况。 可能还需要对比其他模式，比如策略模式。根据引用[1]，策略模式使用组合来改变整个算法，而模板方法使用继承来改变部分步骤。这点需要区分清楚，避免用户混淆。 最后，总结优缺点。优点包括代码复用、扩展性，缺点则是子类必须遵循框架，可能不够灵活，如引用[1]提到可能限制子类灵活性。需要客观说明适用场景和潜在限制。 检查是否覆盖了用户需求：定义、原理、结构、实现、应用场景、优缺点。确保引用正确，每个引用对应的内容是否准确。比如引用[5]中的prepare_recipe作为模板方法的例子，引用[4]中的算法框架定义。确保回答结构清晰，分点明确，代码示例正确使用$$格式，行内公式用$符号。</think>### 模板方法设计模式的原理与实现 #### 一、定义与核心思想 模板方法模式（Template Method Pattern）是一种**行为型设计模式**，其核心思想是**定义一个算法的框架，允许子类在不改变算法结构的前提下重写某些步骤**。该模式通过抽象类实现，包含两类方法： 1. **模板方法**：定义算法骨架的固定流程，通常为`final`方法以防止子类修改[^3][^4]。 2. **抽象方法**：由子类实现的步骤，用于扩展或定制算法细节[^5]。 例如，制作咖啡和茶的流程可抽象为“烧水→冲泡→添加调料”的固定框架，而具体的冲泡和调料添加由子类实现[^2]。 --- #### 二、核心原理 1. **算法骨架固定化** 抽象类中通过模板方法规定执行顺序（如`prepare_recipe()`），子类仅需实现差异化的步骤（如`brew()`和`addCondiments()`）。 $$ \text{模板方法} = \text{固定步骤} + \text{抽象方法} $$ 2. **好莱坞原则（Hollywood Principle）** “不要调用我们，我们会调用你”——父类控制流程，子类被动响应具体步骤的调用。 --- #### 三、代码实现示例 以饮料制作为例，抽象类定义模板方法，子类实现具体步骤： ```java // 抽象类定义模板方法 abstract class CaffeineBeverage { // 模板方法（final防止子类修改结构） public final void prepareRecipe() { boilWater(); brew(); pourInCup(); addCondiments(); } // 公共步骤直接实现 void boilWater() { System.out.println("烧水"); } void pourInCup() { System.out.println("倒入杯子"); } // 子类必须实现的抽象方法 abstract void brew(); abstract void addCondiments(); } // 具体子类：咖啡 class Coffee extends CaffeineBeverage { void brew() { System.out.println("冲泡咖啡粉"); } void addCondiments() { System.out.println("加糖和牛奶"); } } // 具体子类：茶 class Tea extends CaffeineBeverage { void brew() { System.out.println("浸泡茶叶"); } void addCondiments() { System.out.println("加柠檬"); } } ``` --- #### 四、应用场景 1. **流程标准化**：多个类有相同流程但部分步骤不同（如数据处理、文档生成）[^3]。 2. **框架设计**：框架定义主流程，用户通过子类扩展细节（如Spring的`JdbcTemplate`）。 3. **避免代码重复**：将公共代码提升到父类，差异化代码下放至子类[^2]。 --- #### 五、优缺点分析 | **优点** | **缺点** | |----------------------------------|---------------------------------------| | 提高代码复用性（公共逻辑集中管理）[^2] | 可能因过度抽象增加系统复杂度 | | 子类只需关注差异部分 | 父类修改模板方法会影响所有子类[^1] | | 符合开闭原则（扩展开放，修改关闭） | 对简单流程可能造成设计过度[^3] | --- #### 六、与其他模式对比 - **策略模式（Strategy Pattern）** 策略模式通过组合替换整个算法，而模板方法模式通过继承修改部分步骤[^4]。 - **工厂方法模式（Factory Method）** 工厂方法是模板方法的一种特殊形式，专注于对象创建步骤的分工。 ---
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