概述

模板方法模式是一种行为性设计模式，它在一个方法中定义一个算法的骨架，并将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式允许子类在不改变算法结构的情况下，重新定义算法的某些特定步骤。

角色

模板方法模式主要由以下几个部分组成：

• 抽象类（AbstractClass）：定义了模板方法，并包含一个或多个抽象方法和具体方法。
• 具体类（ConcreteClass）：实现了抽象类中的抽象方法，从而完成算法的具体实现。

使用场景

• 希望在多个子类中重用相同的算法步骤时。
• 需要在不改变算法整体结构的情况下，允许子类修改某些特定步骤时。
• 制定框架，供其他类继承并实现细节时。

代码示例

// 抽象类
abstract class AbstractClass {
    // 模板方法
    public final void templateMethod() {
        primitiveOperation1();
        primitiveOperation2();
        System.out.println("Template method completed.\n");
    }

    // 抽象方法
    protected abstract void primitiveOperation1();
    protected abstract void primitiveOperation2();
}

// 具体类
class ConcreteClassA extends AbstractClass {
    @Override
    protected void primitiveOperation1() {
        System.out.println("ConcreteClassA: Operation 1.");
    }

    @Override
    protected void primitiveOperation2() {
        System.out.println("ConcreteClassA: Operation 2.");
    }
}

// 具体类
class ConcreteClassB extends AbstractClass {
    @Override
    protected void primitiveOperation1() {
        System.out.println("ConcreteClassB: Operation 1.");
    }

    @Override
    protected void primitiveOperation2() {
        System.out.println("ConcreteClassB: Operation 2.");
    }
}

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

        AbstractClass classB = new ConcreteClassB();
        classB.templateMethod();
    }
}

总结

模板方法模式通过在抽象类中定义算法的骨架，让子类实现具体步骤，从而实现了代码的复用和算法的灵活性。它使得算法的结构保持不变，但可以灵活地修改某些具体实现。在需要设计框架或希望减少代码重复的场景中，模板方法模式是一种非常有效的解决方案。理解和掌握模板方法模式对于软件设计和开发具有重要意义。