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设计模式-模版方法

news 来源：原创 2025/5/15 19:53:25

一、定义

模版方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模版方法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。

模版方法模式是很常见且很有用的一种模式，理解起来也容易。其优点就是保护了这个算法的结构，重复的步骤在自身实现，一些步骤放给子类去实现，很灵活。

二、实现

以冲泡茶喝咖啡这两种饮料为例，二者都是咖啡因饮料，步骤为

茶：1、把水煮沸；2、用沸水浸泡茶叶；3、把茶倒进杯子；4、加柠檬

咖啡：1、把水煮沸；2、用沸水冲泡咖啡；3、把咖啡倒进杯子；4、加糖和牛奶

很明显看到，其中步骤1和3是重复的，步骤2和4是不一样的，基于此我们用模版方法模式来实现

//咖啡因饮料类，就是抽象父类
public abstract class CaffeineBeverage {

    //制作饮料
    public final void makeBeverage(){
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        addCondiments();
    }
    //泡饮料
    public abstract void brew();

    //加入调料
    public abstract void addCondiments();

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

    public void pourInCup(){
        System.out.println("把饮料倒进杯子中");
    }
}

//咖啡类，具体的实现
public class Coffee extends CaffeineBeverage{
    @Override
    public void brew() {
        System.out.println("冲泡咖啡");
    }

    @Override
    public void addCondiments() {
        System.out.println("加入糖和牛奶");
    }
}

//茶类，具体的实现
public class Coffee extends CaffeineBeverage{
    @Override
    public void brew() {
        System.out.println("冲泡咖啡");
    }

    @Override
    public void addCondiments() {
        System.out.println("加入糖和牛奶");
    }
}

测试：

public class TemplateTest {
    public static void main(String[] args) {
        test();
    }

    static void test(){
        CaffeineBeverage coffee = new Coffee();
        CaffeineBeverage tea = new Tea();
        System.out.println("======制作咖啡=====");
        coffee.makeBeverage();
        System.out.println("=====制作茶=====");
        tea.makeBeverage();
    }
}

//输出结果
======制作咖啡=====
烧水
冲泡咖啡
把饮料倒进杯子中
加入糖和牛奶
=====制作茶=====
烧水
泡茶
把饮料倒进杯子中
加入柠檬

这样就实现了模版方法模式

三、钩子

钩子是一种被声明在抽象基类中的方法，但是只有空或者默认的实现，子类可以选择是否进行重写钩子函数。

钩子有很多用途，让子类更加灵活地控制算法流程，子类可以选择使用基类默认的钩子方法，也可以自己重写，提高了灵活度。

比如，我们在咖啡因饮料抽象基类中添加一个钩子，来表示是否加入调料。

public abstract class CaffeineBeverage {

    //制作饮料
    public final void makeBeverage(){
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        if(addCondimentsFlag()){
            addCondiments();
        }
    }
    
    //是否加入调料，默认加入
    public boolean addCondimentsFlag(){
        return true;
    }
    
    //......
}

咖啡类我们不改变，默认加入，而茶类我们想让用户选择是否加入调料。

public class Tea extends CaffeineBeverage{

    private boolean addCondimentsFlag = false;
    public Tea(){}
    //可以让客户选择是否加入调料
    public Tea(boolean addCondimentsFlag) {
        this.addCondimentsFlag = addCondimentsFlag;
    }
    @Override
    public boolean addCondimentsFlag() {
        return this.addCondimentsFlag;
    }
}

测试

public class TemplateTest {
    public static void main(String[] args) {
        testHook();
    }
    static void testHook(){
        CaffeineBeverage noCondimentsTea = new Tea(false);
        System.out.println("===不要调料的茶===");
        noCondimentsTea.makeBeverage();

        CaffeineBeverage hasCondimentsTea = new Tea(true);
        System.out.println("===要调料的茶===");
        hasCondimentsTea.makeBeverage();
    }
}

//输出结果
===不要调料的茶===
烧水
泡茶
把饮料倒进杯子中
===要调料的茶===
烧水
泡茶
把饮料倒进杯子中
加入柠檬