模板方法模式通过抽象类定义算法骨架,子类实现具体步骤。父类中final的模板方法固定流程,包含抽象方法、具体方法和钩子方法,如Beverage类的prepare()方法。子类Coffee和Tea实现brew()和addCondiments(),可选覆盖钩子customerWantsCondiments()。客户端调用prepare()即可按统一流程执行,输出咖啡和茶的制作过程,体现代码复用与扩展性。

在Java中,模板方法模式通过抽象类定义算法的骨架,把具体实现延迟到子类。这种方式既能复用代码,又能保持灵活性。核心是父类中定义一个final的模板方法,内部调用多个抽象或可重写的方法,由子类提供具体行为。
定义抽象类和模板方法
创建一个抽象类,在其中声明一个final的模板方法,防止被子类修改流程。模板方法中包含算法的步骤,这些步骤可以是抽象方法、具体方法或钩子方法。
例如,定义一个制作饮品的过程:
abstract class Beverage {
// 模板方法:定义固定流程
public final void prepare() {
boilWater();
brew();
pourInCup();
if (customerWantsCondiments()) { // 钩子方法控制流程
addCondiments();
}
}
// 具体方法(所有子类通用)
private void boilWater() {
System.out.println("烧开水");
}
private void pourInCup() {
System.out.println("倒入杯中");
}
// 抽象方法:由子类实现
abstract void brew();
abstract void addCondiments();
// 钩子方法:默认不执行,子类可选择性覆盖
boolean customerWantsCondiments() {
return true;
}
}
子类实现具体步骤
子类继承抽象类并实现抽象方法,从而定制特定行为。模板方法本身的执行顺序不变,但每一步的具体内容可以不同。
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比如制作咖啡和茶:
class Coffee extends Beverage {
void brew() {
System.out.println("用沸水冲泡咖啡");
}
void addCondiments() {
System.out.println("加糖和牛奶");
}
}
class Tea extends Beverage {
void brew() {
System.out.println("用沸水泡茶叶");
}
void addCondiments() {
System.out.println("加柠檬");
}
// 覆盖钩子,控制是否添加调料
boolean customerWantsCondiments() {
return false; // 茶不加调料
}
}
使用模板方法
客户端只需调用模板方法,无需关心内部流程细节。不同的子类对象会表现出不同的行为,但整体结构一致。
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Beverage coffee = new Coffee();
Beverage tea = new Tea();
System.out.println("准备咖啡:");
coffee.prepare();
System.out.println("\n准备茶:");
tea.prepare();
}
}
输出结果:
准备咖啡:烧开水
用沸水冲泡咖啡
倒入杯中
加糖和牛奶
准备茶:
烧开水
用沸水泡茶叶
倒入杯中
基本上就这些。模板方法让公共逻辑集中在父类,变化的部分交给子类处理,既避免了代码重复,又提升了扩展性。关键是把流程控制放在抽象类里,只开放必要的定制点。










