模板方法（Template Method）

一句话意图：在父类中定义算法的骨架，把其中若干可变步骤延迟到子类实现，骨架流程不变、局部步骤可定制。

适用场景

• 多个流程步骤次序固定、个别步骤实现不同（如各种「制作饮料」、各种导入导出）。
• 框架定义算法骨架并留出扩展点，由使用者填充细节（*Template 家族）。
• 想复用公共流程代码，避免子类重复写同样的步骤编排。

结构与角色

角色	职责
AbstractClass	定义 templateMethod() 骨架，声明抽象步骤与可选钩子方法
ConcreteClass	实现抽象步骤，可重写钩子

要点：templateMethod() 常声明为 final，防止子类篡改流程；可变步骤为 abstract，可选步骤用钩子方法（有默认空实现）。

Java 示例（冲泡饮料）

abstract class Beverage {
    // 模板方法：流程固定，声明 final 防止子类改写顺序
    public final void prepare() {
        boilWater();
        brew();                 // 抽象步骤，子类实现
        pourInCup();
        if (customerWantsCondiments()) {   // 钩子控制可选步骤
            addCondiments();
        }
    }

    private void boilWater() { System.out.println("烧水"); }
    private void pourInCup() { System.out.println("倒入杯中"); }

    protected abstract void brew();            // 必须实现
    protected abstract void addCondiments();

    // 钩子方法：默认返回 true，子类可按需重写
    protected boolean customerWantsCondiments() { return true; }
}

class Coffee extends Beverage {
    @Override protected void brew() { System.out.println("冲泡咖啡粉"); }
    @Override protected void addCondiments() { System.out.println("加糖和牛奶"); }
}

class Tea extends Beverage {
    @Override protected void brew() { System.out.println("浸泡茶叶"); }
    @Override protected void addCondiments() { System.out.println("加柠檬"); }
    @Override protected boolean customerWantsCondiments() { return false; } // 不加料
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        new Coffee().prepare();
        System.out.println("----");
        new Tea().prepare();
    }
}

Spring 的 JdbcTemplate、RestTemplate、AbstractApplicationContext#refresh 都是模板方法的实战：框架固定执行骨架，把可变部分（回调、子类实现）留给使用者。

优缺点

优点	缺点
复用骨架代码，子类只关注差异	继承耦合较紧，父类改动影响所有子类
控制流程一致，约束子类不破坏顺序	复杂骨架会让继承层次变深、难维护
钩子方法提供灵活扩展点	受 Java 单继承限制，扩展维度有限

与相似模式的区别

• vs 策略：模板方法用继承在编译期决定步骤；策略用组合在运行时整体替换算法。
• vs 工厂方法：工厂方法往往就是模板方法里的一个步骤——骨架调用抽象工厂方法产出对象。
• vs 回调：回调是「把行为作为参数传入」，模板方法靠「子类覆写」；现代框架常用回调替代继承。

实践要点与坑

• templateMethod() 声明为 final，锁死执行顺序，子类只能填充步骤。
• 可变步骤用 protected abstract，可选步骤用钩子给默认实现。
• 现代框架更倾向用回调/函数式接口替代子类继承，减少继承层次。
• 父类骨架应保持稳定；骨架频繁变动会波及所有子类。

一句话记忆

父类定流程、子类填步骤：骨架 final 不能改，钩子按需重写。

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详解见 行为型模板方法模式。