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模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了算法的骨架，部分步骤由子类实现。(1)它包含抽象类(定义骨架)和具体类(实现特定步骤)。(2)抽象类定义公共操作和钩子方法。(3)具体类覆盖钩子方法以自定义行为。(4)优点包括可复用性、灵活性、扩展性。(5)局限性包括复杂性和性能开销。

Java 设计模式之模版方法模式

简介

模板方法模式是一种行为设计模式，它定义一个操作的骨架，将部分步骤延迟到子类中实现。该模式允许子类自定义算法的特定步骤，而无需更改算法的整体结构。

结构

模板方法模式包含以下主要角色：

• 抽象类 (Abstract)：定义算法的骨架，包括公共操作和可选钩子方法。
• 具体类 (Concrete)：实现算法的特定步骤，覆盖钩子方法以自定义行为。

代码示例

// 抽象类
abstract class AbstractClass {
    public void execute() {
        preProcess();
        process();
        postProcess();
    }

    protected abstract void preProcess();

    protected abstract void process();

    protected abstract void postProcess();
}

// 具体类
class ConcreteClass1 extends AbstractClass {

    @Override
    protected void preProcess() {
        System.out.println("Performing pre-processing...");
    }

    @Override
    protected void process() {
        System.out.println("Performing processing...");
    }

    @Override
    protected void postProcess() {
        System.out.println("Performing post-processing...");
    }
}

// 具体类
class ConcreteClass2 extends AbstractClass {

    @Override
    protected void preProcess() {
        System.out.println("Performing pre-processing for ConcreteClass2...");
    }

    @Override
    protected void process() {
        System.out.println("Performing processing for ConcreteClass2...");
    }

    @Override
    protected void postProcess() {
        System.out.println("Performing post-processing for ConcreteClass2...");
    }
}

// 实战案例
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass concreteClass1 = new ConcreteClass1();
        concreteClass1.execute();

        // 输出：
        // Performing pre-processing...
        // Performing processing...
        // Performing post-processing...

        System.out.println();
        AbstractClass concreteClass2 = new ConcreteClass2();
        concreteClass2.execute();

        // 输出：
        // Performing pre-processing for ConcreteClass2...
        // Performing processing for ConcreteClass2...
        // Performing post-processing for ConcreteClass2...
    }
}

优点

• 可复用性：模板方法模式允许算法的骨架被重用，而子类可以自定义特定步骤。
• 灵活性：子类可以根据需要自定义算法的行为，而无需影响父类。
• 扩展性：很容易添加新的具体类来扩展算法。

局限性

• 复杂性：算法的结构可能变得复杂，特别是当有许多具体类时。
• 性能：钩子方法的调用可能会引入额外的开销。