Java基础教程（227）行为型模式之模板方法：模板方法模式，Java中优雅定义算法骨架的利器-优快云博客

模板方法模式：定义算法框架的优雅之道

在软件设计中，我们经常会遇到这样的场景：某个算法的步骤是固定的，但每个步骤的具体实现可能各不相同。Java的模板方法模式（Template Method Pattern）正是为解决这类问题而生，它通过定义算法的骨架而将一些步骤延迟到子类中实现，使得子类可以不改变算法结构的情况下重新定义算法的某些特定步骤。

模式结构与实现原理

模板方法模式包含两个主要部分：

抽象模板类：定义算法的骨架（模板方法），其中包含基本方法和模板方法
具体实现类：实现抽象类中定义的抽象方法，完成算法特定步骤的具体实现

// 抽象模板类
public abstract class DataProcessor {
    // 模板方法：定义算法骨架（final防止子类修改算法结构）
    public final void processData() {
        readData();
        processRawData();
        saveData();
        if (needClean()) {
            cleanTempData();
        }
    }
    
    // 基本方法：具体步骤（抽象方法由子类实现）
    protected abstract void readData();
    protected abstract void processRawData();
    protected void saveData() {
        // 默认实现
        System.out.println("保存处理结果到数据库");
    }
    
    // 钩子方法：提供额外扩展点
    protected boolean needClean() {
        return false;
    }
    
    protected void cleanTempData() {
        // 空实现
    }
}

// 具体实现类
public class CsvDataProcessor extends DataProcessor {
    @Override
    protected void readData() {
        System.out.println("从CSV文件读取数据");
    }
    
    @Override
    protected void processRawData() {
        System.out.println("处理CSV格式数据");
    }
    
    @Override
    protected boolean needClean() {
        return true;
    }
}

模式优势与应用场景

核心优势：

封装不变部分，扩展可变部分
实现代码复用，减少重复代码
符合开闭原则，便于扩展新实现

典型应用场景：

Java Servlet中的HttpServlet类：doGet()、doPost()等方法
Spring框架中的JdbcTemplate：定义数据库操作流程
Java集合框架中的AbstractList：提供集合操作的通用实现

高级应用：钩子方法的精妙运用

钩子方法（Hook Method）为模板方法模式提供了额外的灵活性。通过在抽象类中定义默认空实现或返回默认值的方法，子类可以选择性地覆盖这些方法来影响模板方法的行为。

public abstract class Beverage {
    // 模板方法
    public final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        if (customerWantsCondiments()) {
            addCondiments();
        }
    }
    
    // 钩子方法：控制是否添加调料
    protected boolean customerWantsCondiments() {
        return true;
    }
    
    protected abstract void brew();
    protected abstract void addCondiments();
    
    private void boilWater() {
        System.out.println("煮沸水");
    }
    
    private void pourInCup() {
        System.out.println倒入杯子);
    }
}