模板方法模式深入理解及Java demo

模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，允许子类为一个或多个步骤提供实现。模板方法模式的核心思想是：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。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某些特定步骤。

在Java中，模板方法模式通常由一个抽象类来实现，该抽象类定义了一个模板方法，该方法包含了一系列调用其他方法的步骤，这些方法可以是抽象的，也可以是具体的。子类通过继承该抽象类，并重写其中的抽象方法来实现自己的具体业务逻辑。

下面是一个使用模板方法模式的Java示例代码：

// 抽象类，定义了一个模板方法和若干抽象方法
public abstract class AbstractClass {
    // 模板方法，定义了算法的骨架
    public void templateMethod() {
        // 调用抽象方法
        doSomething();
        // 调用具体方法
        doAnything();
    }

    // 抽象方法，由子类实现
    public abstract void doSomething();

    // 具体方法，由抽象类实现
    public void doAnything() {
        // 具体实现
    }
}

// 具体子类，实现抽象方法
public class ConcreteClass extends AbstractClass {
    @Override
    public void doSomething() {
        // 具体实现
    }
}

// 客户端代码
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass ac = new ConcreteClass();
        ac.templateMethod();
    }
}

在上面的示例代码中，抽象类`AbstractClass`定义了一个模板方法`templateMethod()`，该方法包含了两个步骤：调用抽象方法`doSomething()`和具体方法`doAnything()`。子类`ConcreteClass`继承了抽象类，并实现了抽象方法`doSomething()`。客户端代码通过实例化`ConcreteClass`并调用其`templateMethod()`方法来运行整个算法。

需要注意的是，模板方法模式中的算法骨架通常是不变的，而具体的实现可以有多种选择，因此模板方法模式也被称为“框架模式”。该模式具有以下优点：

- 封装不变部分，扩展可变部分。模板方法模式通过将算法骨架封装在抽象类中，将具体实现延迟到子类中，实现了代码的复用和扩展。
- 提取公共部分代码，便于维护。模板方法模式将相同部分的代码放在抽象类中，便于统一管理和维护。
- 行为由父类控制，子类实现。模板方法模式通过抽象方法和具体方法的组合，实现了行为的分离，父类控制了算法骨架，子类实现了具体的步骤。

总之，模板方法模式是一种非常实用的设计模式，可以在保持算法整体结构不变的情况下，灵活地扩展和修改算法的具体实现，具有很高的代码复用性和可维护性。