举例讲解Java设计模式编程中模板方法模式的运用实例

模板方法模式是面向对象设计模式中的一种，它属于行为模式，主要目的是为了实现代码复用，同时保持算法的结构不变。这种模式的核心在于定义一个算法的骨架，将不变的部分实现好，而将可变的部分通过抽象方法留给子类去实现。这样，不同的子类可以根据自身需求重写这些抽象方法，实现特定的行为，而整体的算法流程仍然遵循模板方法定义的顺序。 在Java中，模板方法模式通常使用抽象类来定义模板方法。在提供的示例中，`BaseTemplate` 是抽象基类，它定义了三个抽象方法 `part1()`, `part2()`, 和 `part3()`，这些方法代表算法的不同步骤。`useTemplateMethod()` 是模板方法，它按照固定的顺序调用这些抽象方法，确保算法的执行流程一致。由于 `useTemplateMethod()` 被声明为 `final`，所以无法被子类覆盖，以此保证算法的完整性。 `TemplateMethod` 和 `TemplateMethod2` 是 `BaseTemplate` 的两个具体实现，它们分别实现了 `BaseTemplate` 中的抽象方法。这两个类可以看作是对模板方法中可变部分的定制，而它们共享了 `BaseTemplate` 中模板方法的算法骨架。 在测试类 `Test` 中，我们创建了 `TemplateMethod` 和 `TemplateMethod2` 的对象，并调用了它们的 `useTemplateMethod()` 方法。运行结果表明，尽管每个子类实现了不同版本的 `part1()`, `part2()`, 和 `part3()`，但它们都按照模板方法定义的顺序执行，这就是模板方法模式的威力，它允许我们在不修改原有代码结构的前提下，扩展和定制功能。 模板方法模式的优点： 1. 代码复用：通过将公共代码抽取到抽象基类，减少代码重复。 2. 结构固定：模板方法确保算法的结构不变，即使算法的某些部分在子类中变化。 3. 容易扩展：通过增加新的子类，可以很容易地添加新的算法变种。 缺点： 1. 过度使用继承可能会导致类的数量增多，增加系统复杂性。 2. 如果模板方法中定义的步骤过多，可能会使得子类的实现变得复杂。 3. 模板方法模式是基于继承的，而继承关系是静态的，这可能限制了系统的灵活性。 总结来说，模板方法模式是一种强大的设计工具，它可以帮助我们组织代码，实现代码复用，同时保持算法的一致性和可扩展性。在Java等支持多态性的语言中，模板方法模式是构建可维护和可扩展软件的重要手段。