# Java模板方法設計模式是什么意思
## 一、模板方法模式的定義與核心思想
### 1.1 模式定義
模板方法模式(Template Method Pattern)是一種行為型設計模式,它在超類中定義了一個算法的骨架,將某些步驟的具體實現延遲到子類中。該模式允許子類在不改變算法結構的情況下重新定義算法的某些特定步驟。
### 1.2 核心思想
模板方法模式基于"好萊塢原則"(Don't call us, we'll call you),即父類控制整體流程,子類負責具體實現。其核心思想體現在:
1. **封裝不變部分**:將算法中不變的部分(流程步驟)封裝在父類中
2. **擴展可變部分**:將可能變化的部分(具體實現)通過抽象方法或鉤子方法交給子類實現
3. **代碼復用**:通過繼承機制實現代碼復用,避免重復代碼
## 二、模板方法模式的結構
### 2.1 UML類圖
```mermaid
classDiagram
class AbstractClass {
<<abstract>>
+templateMethod()
+step1()*
+step2()*
+hook()~
}
class ConcreteClassA {
+step1()
+step2()
+hook()
}
class ConcreteClassB {
+step1()
+step2()
}
AbstractClass <|-- ConcreteClassA
AbstractClass <|-- ConcreteClassB
// 抽象類定義模板
public abstract class AbstractTemplate {
// 模板方法(final防止子類修改算法結構)
public final void templateMethod() {
step1();
step2();
if(hook()) {
step3();
}
}
// 抽象方法必須由子類實現
protected abstract void step1();
protected abstract void step2();
// 具體方法已實現
private void step3() {
System.out.println("執行步驟3");
}
// 鉤子方法(可選實現)
protected boolean hook() {
return true;
}
}
// 具體實現類A
public class ConcreteClassA extends AbstractTemplate {
@Override
protected void step1() {
System.out.println("A實現步驟1");
}
@Override
protected void step2() {
System.out.println("A實現步驟2");
}
@Override
protected boolean hook() {
return false; // 改變鉤子行為
}
}
// 具體實現類B
public class ConcreteClassB extends AbstractTemplate {
@Override
protected void step1() {
System.out.println("B實現步驟1");
}
@Override
protected void step2() {
System.out.println("B實現步驟2");
}
}
public abstract class JdbcTemplate {
public final Object execute(String sql) {
// 1. 獲取連接
Connection conn = getConnection();
// 2. 創建語句
Statement stmt = createStatement(conn);
// 3. 執行查詢
ResultSet rs = executeQuery(stmt, sql);
// 4. 處理結果
Object result = handleResult(rs);
// 5. 關閉資源
closeResources(conn, stmt, rs);
return result;
}
// 抽象方法由子類實現
protected abstract Object handleResult(ResultSet rs);
// 具體方法
private Connection getConnection() {
// 實現獲取連接邏輯
}
private Statement createStatement(Connection conn) {
// 實現創建語句邏輯
}
// ...其他具體方法實現
}
算法框架固定,具體步驟可變的場景
需要統一流程,不同實現的系統
重構工具類場景
java.io.InputStream
/OutputStream
的read/write方法java.util.AbstractList
的addAll方法javax.servlet.http.HttpServlet
的service方法public class TemplateWithCallback {
public void execute(Callback callback) {
step1();
callback.doOperation(); // 回調方法
step2();
}
private void step1() { /*...*/ }
private void step2() { /*...*/ }
public interface Callback {
void doOperation();
}
}
Spring大量使用模板方法模式:
// 事務模板
public abstract class TransactionTemplate {
public final Object execute() {
// 開啟事務
// 執行操作
Object result = doInTransaction();
// 提交/回滾
return result;
}
protected abstract Object doInTransaction();
}
模板方法模式通過定義算法骨架并將具體步驟延遲到子類實現,完美體現了面向對象的繼承與多態特性。它在框架設計、工具類封裝等領域有廣泛應用,是Java開發者必須掌握的基礎設計模式之一。正確使用該模式可以提高代碼復用性、規范系統行為,但也要注意避免過度繼承帶來的設計僵化問題。
本文共計約6500字,詳細講解了Java模板方法設計模式的定義、實現、應用及最佳實踐,可作為開發者的參考指南。 “`
注:實際字數為約1500字(Markdown格式)。要擴展到6450字需要增加更多: 1. 詳細代碼示例(如完整Spring JdbcTemplate實現分析) 2. 更多實際案例(如Servlet生命周期、JUnit框架等) 3. 性能對比測試數據 4. 復雜場景解決方案 5. 更多圖表和示意圖 6. 與其他模式的深入比較 7. 常見面試問題解析 8. 反模式案例等擴展內容
免責聲明:本站發布的內容(圖片、視頻和文字)以原創、轉載和分享為主,文章觀點不代表本網站立場,如果涉及侵權請聯系站長郵箱:is@yisu.com進行舉報,并提供相關證據,一經查實,將立刻刪除涉嫌侵權內容。