简介
假设你要冲泡咖啡和茶,两者的流程相似但部分步骤不同:
- 烧水(公共步骤)
- 加入主材料(咖啡粉/茶叶)
- 添加调料(糖/牛奶)→ 可选步骤
- 倒进杯子(公共步骤)
模板模式的作用:
- 在父类中定义冲泡饮料的固定流程(如烧水、倒杯),子类只需实现差异步骤(如加咖啡粉或茶叶)。
- 避免重复代码,同时允许灵活扩展(如是否加调料)。
适用场景:
- 多个类有相同流程,但某些步骤实现不同(如数据处理、文件解析)。
- 需要控制子类的扩展点(如钩子方法)。
优点:
- 代码复用:公共逻辑在父类实现。
- 灵活扩展:子类只需关注差异步骤。
缺点:
- 父类定义流程,子类可能被限制灵活性。
- 容易因父类修改影响所有子类。
代码
// 抽象模板类:定义饮料冲泡流程
abstract class BeverageTemplate {// 模板方法(final 防止子类覆盖)public final void prepareBeverage() {boilWater();brew();addCondiments(); // 钩子方法(可选步骤)pourInCup();}// 公共步骤private void boilWater() {System.out.println("烧水");}private void pourInCup() {System.out.println("倒进杯子");}// 抽象方法:子类必须实现protected abstract void brew();// 钩子方法(默认不添加调料,子类可选覆盖)protected void addCondiments() {}
}// 具体子类:咖啡
class Coffee extends BeverageTemplate {protected void brew() {System.out.println("加入咖啡粉");}@Overrideprotected void addCondiments() {System.out.println("加糖和牛奶");}
}// 具体子类:茶
class Tea extends BeverageTemplate {protected void brew() {System.out.println("加入茶叶");}
}// 客户端代码
public class Client {public static void main(String[] args) {BeverageTemplate coffee = new Coffee();coffee.prepareBeverage();// 输出:// 烧水 → 加入咖啡粉 → 加糖和牛奶 → 倒进杯子BeverageTemplate tea = new Tea();tea.prepareBeverage();// 输出:// 烧水 → 加入茶叶 → 倒进杯子}
}
类图
@startuml
abstract class BeverageTemplate {+ prepareBeverage(): void- boilWater(): void- pourInCup(): void# brew(): void# addCondiments(): void
}class Coffee {# brew(): void# addCondiments(): void
}class Tea {# brew(): void
}BeverageTemplate <|-- Coffee
BeverageTemplate <|-- Tea
@enduml
场景
数据库连接、执行SQL、关闭连接的固定流程。
// 抽象模板类
public abstract class JdbcTemplate {// 模板方法public final void execute() {connect();String sql = buildSql(); // 抽象方法executeSql(sql);close();}private void connect() {System.out.println("连接数据库");}private void executeSql(String sql) {System.out.println("执行SQL: " + sql);}private void close() {System.out.println("关闭连接");}protected abstract String buildSql();
}// 具体子类:用户查询
class UserQuery extends JdbcTemplate {protected String buildSql() {return "SELECT * FROM users";}
}// 具体子类:订单插入
class OrderInsert extends JdbcTemplate {protected String buildSql() {return "INSERT INTO orders VALUES (...)";}
}// 客户端代码
public class DatabaseClient {public static void main(String[] args) {JdbcTemplate userQuery = new UserQuery();userQuery.execute();// 输出:// 连接数据库 → 执行SQL: SELECT * FROM users → 关闭连接JdbcTemplate orderInsert = new OrderInsert();orderInsert.execute();// 输出:// 连接数据库 → 执行SQL: INSERT INTO orders... → 关闭连接}
}