模板方法模式怎样工作 算法骨架与步骤重定义

模板方法模式通过在抽象类中定义算法骨架并由子类实现具体步骤，实现流程固定、细节可变的设计；其核心是父类控制执行流程，子类提供差异化实现，确保代码复用与行为统一，常用于框架和标准化流程场景，最终完整实现了继承机制下的灵活扩展与结构稳定。

模板方法模式通过在一个抽象类中定义算法的骨架，将具体步骤的实现延迟到子类中完成。它利用继承机制实现代码复用和行为控制，核心在于“父类控制流程，子类提供细节”。

算法骨架的定义

在模板方法模式中，算法的整体结构被封装在一个模板方法里，这个方法通常是

final

的，防止子类修改执行流程。它由多个步骤组成，这些步骤可以是抽象方法、具体方法或钩子方法。

• 模板方法本身不实现具体逻辑，而是按固定顺序调用各个步骤方法。
• 抽象步骤由子类实现，决定具体行为。
• 具体步骤在父类中已有实现，所有子类共享。
• 钩子方法提供可选的扩展点，子类可根据需要覆盖。

例如，一个制作饮品的过程可以定义为：烧水 → 冲泡 → 倒入杯中 → 添加调料。其中“冲泡”和“添加调料”因饮品不同而异，这两个步骤设为抽象或可覆盖的方法。

步骤的重定义与子类扩展

子类通过重写父类中的特定步骤来定制算法行为，但不能改变整体流程。这种方式保证了核心逻辑的统一，同时允许灵活扩展。

• 子类必须实现抽象方法，否则仍为抽象类。
• 对于钩子方法，子类可以选择性地覆盖，用于控制流程分支或添加额外行为。
• 即使子类改变了某些步骤的实现，整个算法的执行顺序依然由父类控制。

比如，在一个数据处理流程中，模板方法定义了“加载数据 → 验证数据 → 处理数据 → 保存结果”的顺序。其中“验证”和“处理”是抽象方法，不同数据类型由不同子类实现各自的逻辑。

实际应用场景

这种模式常用于框架设计或公共流程封装：

• 单元测试框架中的

  setUp → runTest → tearDown

  流程。

• 构建工具中标准化的编译、打包、部署流程。
• 游戏开发中角色动作的通用执行序列（如准备 → 执行 → 结束）。

父类提供稳定结构，子类专注差异化实现，既避免了重复代码，又限制了错误扩展。

基本上就这些。关键是理解“流程固定、细节可变”的设计思想。