模板方法模式：定义算法的框架

# 1. 简介

## 1.1 介绍模板方法模式的背景与概念

模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个操作中的算法框架，而将一些步骤延迟到子类中。这种模式使得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步骤。模板方法模式属于行为型模式。

## 1.2 目的：定义算法的框架

模板方法模式的核心目的在于定义算法的框架，封装不变部分，扩展可变部分，将算法的具体实现延迟到子类中。通过模板方法模式，我们能够实现代码的复用，同时也能够保持算法框架的稳定性。

接下来，我们将深入探讨模板方法模式的基本原理。

# 2. 模板方法模式的基本原理

模板方法模式是一种行为设计模式，它在一个方法中定义算法的骨架，将一些步骤推迟到子类。这样可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

#### 2.1 设计思想：抽象算法与具体操作
模板方法模式的设计思想是将一个算法的不变部分封装到父类中，而将可变部分交由子类来实现。这样就可以在不改变算法结构的情况下，通过子类重写具体步骤来改变算法的实现细节。

#### 2.2 结构分析：模板方法与具体方法
模板方法模式由两部分组成：
- 抽象类(Abstract Class)：定义算法的骨架，其中包括若干个抽象方法，这些抽象方法由子类实现。
- 具体子类(Concrete Subclass)：实现父类中的抽象方法，以完成算法中的具体步骤。

#### 2.3 示例：简单实现一个模板方法模式
以下是一个简单的示例，演示了如何使用模板方法模式实现一个制作茶和咖啡的过程：

// 抽象类：饮料准备模板
abstract class BeverageTemplate {
    // 制备饮料的模板方法
    public final void prepareBeverage() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }

    // 烧水
    public void boilWater() {
        System.out.println("Boiling water");
    }

    // 冲泡
    abstract void brew();

    // 倒入杯中
    public void pourInCup() {
        System.out.println("Pouring into cup");
    }

    // 加调料
    abstract void addCondiments();
}

// 具体子类：制作茶
class Tea extends BeverageTemplate {
    @Override
    void brew() {
        System.out.println("Steeping the tea");
    }

    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("Adding lemon");
    }
}

// 具体子类：制作咖啡
class Coffee extends BeverageTemplate {
    @Override
    void brew() {
        System.out.println("Dripping coffee through filter");
    }

    @Override
    void addCondiments() {
        System.out.println("Adding sugar and milk");
    }
}

// 客户端代码
public class TemplateMethodDemo {
    public static void main(String[] args) {
        BeverageTemplate tea = new Tea();
        BeverageTemplate coffee = new Coffee();

        System.out.println("Making tea...");
        tea.prepareBeverage();

        System.out.println("\nMaking coffee...");
        coffee.prepa