什么是模板方法模式?_java设计模式基础

　　模板方法模式(Template Method Pattern)是一种行为设计模式，它属于Gang of Four(GoF)设计模式之一。这个模式的核心思想是定义一个算法的骨架，将算法的具体步骤延迟到子类中实现，以允许子类在不改变算法结构的情况下重定义算法的某些步骤。模板方法模式通过提供一个模板(或者说是抽象基类)来封装算法，以确保算法的结构一致性，同时允许不同的子类提供不同的实现。

　　以下是模板方法模式的关键要素和示例说明：

　　1.抽象类(Abstract Class)：

　　抽象类定义了算法的骨架，它包含一个或多个抽象方法，这些方法代表算法中的步骤，但不提供具体的实现。

public abstract class AbstractClass {
    public void templateMethod() {
        step1();
        step2();
        step3();
    }

    protected abstract void step1();
    protected abstract void step2();
    protected abstract void step3();
}

　　2.具体子类(Concrete Subclasses)：

　　具体子类继承抽象类并实现抽象方法，从而提供算法步骤的具体实现。

public class ConcreteClassA extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step1() {
        // 具体实现步骤1的逻辑
    }

    @Override
    protected void step2() {
        // 具体实现步骤2的逻辑
    }

    @Override
    protected void step3() {
        // 具体实现步骤3的逻辑
    }
}

public class ConcreteClassB extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step1() {
        // 不同的实现方式
    }

    @Override
    protected void step2() {
        // 不同的实现方式
    }

    @Override
    protected void step3() {
        // 不同的实现方式
    }
}

　　3.模板方法(Template Method)：

　　模板方法是抽象类中定义的方法，它按照特定的顺序调用算法步骤，这个顺序是固定的，但具体步骤的实现可以在子类中变化。

　　4.钩子方法(Hook Methods)：

　　在抽象类中，可以包含一些可选的钩子方法，这些方法在模板方法中可以有默认实现，但子类可以选择性地覆盖它们以改变算法的行为。

public abstract class AbstractClass {
    // 模板方法
    public void templateMethod() {
        step1();
        step2();
        if (hook()) { // 钩子方法
            step3();
        }
    }

    protected abstract void step1();
    protected abstract void step2();
    protected abstract void step3();

    // 钩子方法，默认实现返回true
    protected boolean hook() {
        return true;
    }
}

　　使用模板方法模式的好处包括：

　　·代码重用：模板方法将共同的行为放在抽象类中，可以在多个子类中共享。

　　·算法结构固定性：确保算法的基本结构不会改变，只是具体步骤的实现会变化。

　　·扩展性：子类可以轻松地扩展或修改算法的特定步骤，而无需改变整体算法结构。

　　模板方法模式在Java中广泛用于创建具有相似结构但不同行为的类，例如，各种排序算法可以使用模板方法模式来实现，其中排序的比较和交换步骤在不同的子类中实现。这提供了一种灵活的方式来处理算法的变化和扩展。