设计模式之-模板方法设计模式-优快云博客

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一、定义

模板方法模式定义一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。
子类可以重新定义算法的某些特定步骤，但不能改变算法的整体结构。

二、适用场景

有多个类具有相同的处理逻辑结构，但某些细节实现不同。
希望复用通用算法结构，并让子类专注实现细节。
需要对流程中的某些步骤进行扩展或自定义。

三、核心角色（Participants）

角色	说明
AbstractClass	抽象模板类，定义算法结构和模板方法，包含抽象步骤方法
ConcreteClass	具体子类，重写抽象步骤方法以自定义行为

四、UML 类图


┌────────────────────┐
│  AbstractClass      │
│────────────────────│
│ + templateMethod()  │ ← 模板方法（不能改）
│ - step1()           │ ← 由父类实现或子类扩展
│ - step2()           │ ← 抽象/可选步骤
└────────────────────┘
          ▲
          │
┌────────────────────┐
│  ConcreteClassA     │ ← 具体类实现
└────────────────────┘

五、真实业务场景：银行系统中的账户操作流程

🎯 背景说明：

银行系统中，每种账户类型（如储蓄账户、信用账户、企业账户）在处理“账户查询”时流程一致：

登录验证用户
查询账户数据
输出账户信息

但每种账户的“数据来源、查询权限”可能不同，这就适合使用模板方法模式。

六、代码实现（Java 示例）

✅ 1. 抽象模板类：AccountQueryService

public abstract class AccountQueryService {

    // 模板方法：查询账户流程固定，不允许重写
    public final void queryAccount() {
        authenticate();
        Object accountData = getAccountData();
        printAccountData(accountData);
    }

    // 公共实现
    private void authenticate() {
        System.out.println("身份验证通过");
    }

    // 变动部分，由子类实现
    protected abstract Object getAccountData();

    // 可选钩子方法
    protected void printAccountData(Object data) {
        System.out.println("账户信息: " + data);
    }
}

✅ 2. 具体子类：个人账户查询

public class PersonalAccountService extends AccountQueryService {
    @Override
    protected Object getAccountData() {
        return "【个人账户】余额：¥12,345.67";
    }
}

✅ 3. 具体子类：企业账户查询

public class EnterpriseAccountService extends AccountQueryService {
    @Override
    protected Object getAccountData() {
        return "【企业账户】账户名：某某公司，授信额度：¥1,000,000";
    }

    @Override
    protected void printAccountData(Object data) {
        System.out.println("打印企业账户信息...");
        System.out.println(data);
    }
}

✅ 4. 客户端调用

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AccountQueryService personal = new PersonalAccountService();
        AccountQueryService enterprise = new EnterpriseAccountService();

        System.out.println("===== 查询个人账户 =====");
        personal.queryAccount();

        System.out.println("\n===== 查询企业账户 =====");
        enterprise.queryAccount();
    }
}

七、优缺点分析

✅ 优点

封装流程控制逻辑，提高复用性
对子类开放扩展点（钩子方法）
遵循开闭原则：新增功能只需继承和重写部分方法

❌ 缺点

每新增一个流程变种就需要新增一个子类，可能导致类爆炸
如果步骤较多，维护成本上升
子类有可能重写过多，导致违背初衷

八、典型应用场景（补充）

场景	说明
JDK 中的 `java.io`	如 `InputStream.read()` 中定义模板方法
Spring 中的事务处理流程	`TransactionTemplate.execute()`
网络请求框架	通用请求流程：前置处理、请求、响应解析、错误处理