java 设计模式 模板方法模式

模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，它在父类中定义一个算法的框架，允许子类在不改变算法结构的情况下重写算法的某些特定步骤。这种模式非常适合于那些有一定公共流程，但某些步骤需要子类定制化的场景。
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模板方法模式的主要角色：

1. 抽象类（Abstract Class）：定义算法的框架和扩展点（即模板方法和钩子方法）。
2. 具体实现类（Concrete Classes）：实现抽象类中的抽象方法。

简单案例：制作饮料

假设我们有一个饮料店，提供两种饮料：咖啡和绿茶。制作这两种饮料的基本步骤是相似的，但某些步骤（比如添加的调料）有所不同。我们可以使用模板方法模式来定义一个通用的制作饮料流程，并允许每种饮料自定义特定的步骤。

1. 定义抽象类（Abstract Class）

public abstract class Beverage {
    // 模板方法
    public final void prepareRecipe() {
        boilWater();
        brew();
        pourInCup();
        if (customerWantsCondiments()) {
            addCondiments();
        }
    }

    // 钩子方法，子类可以覆盖此方法以返回不同的值
    public abstract boolean customerWantsCondiments();

    // 基本方法，子类可以覆盖，但通常不覆盖
    public void boilWater() {
        System.out.println("Boiling water");
    }

    public void brew() {
        System.out.println("Brewing the tea");
    }

    public void pourInCup() {
        System.out.println("Pouring into cup");
    }

    // 抽象方法，子类必须实现
    public abstract void addCondiments();
}

2. 创建具体实现类（Concrete Classes）

public class Coffee extends Beverage {
    @Override
    public boolean customerWantsCondiments() {
        return true;
    }

    @Override
    public void brew() {
        System.out.println("Dripping coffee through filter");
    }

    @Override
    public void addCondiments() {
        System.out.println("Adding sugar and milk");
    }
}

public class GreenTea extends Beverage {
    @Override
    public boolean customerWantsCondiments() {
        return false;
    }

    @Override
    public void brew() {
        System.out.println("Steeping green tea");
    }

    @Override
    public void addCondiments() {
        System.out.println("Adding lemon");
    }
}

3. 客户端代码

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Beverage coffee = new Coffee();
        coffee.prepareRecipe();

        System.out.println("--------------------");

        Beverage tea = new GreenTea();
        tea.prepareRecipe();
    }
}

在这个案例中，Beverage 类定义了一个制作饮料的模板方法 prepareRecipe()，它规定了制作饮料的基本步骤。Coffee 和 GreenTea 类继承自 Beverage 类，并根据需要重写了 brew() 和 addCondiments() 方法。客户端代码通过创建 Coffee 和 GreenTea 的实例，并调用它们的 prepareRecipe() 方法来制作饮料。

输出结果将展示两种饮料的制作过程，每种饮料都有其特定的步骤和调料。这个模式使得添加新的饮料类型变得非常容易，只需创建一个新的类继承自 Beverage 并实现必要的方法即可。