一、行为型模式
在面向对象的世界里，如何优雅地组织对象间的交互、分配职责，是每一位开发者都会反复思考的问题。直接硬编码交互逻辑固然简单，但当业务复杂度上升、对象协作关系变得错综复杂时，这种方式就会让代码变得僵化、难以扩展。
行为型设计模式正是为了解决这一痛点而诞生的一套思想体系。它们关注如何定义对象之间的通信方式和职责分配，通过命令、迭代、观察者、策略等手段，让对象间的协作更具灵活性、可复用性和可维护性。
在 Java 开发中，行为型模式主要包含以下 11 种经典实现：
二、模板方法模式
2.1 介绍
定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。使得子类可以不改变一个算法的整体结构，即可重定义该算法的某些特定步骤。
2.2 角色
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抽象类（Abstract Class）：负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基本方法构成。
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模板方法：定义了算法的骨架，按某种顺序调用其包含的基本方法。为防止恶意操作，一般模板方法都加上 final 关键词
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基本方法：是实现算法各个步骤的方法，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三种：
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抽象方法(Abstract Method) ：一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。
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具体方法(Concrete Method) ：一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现，其子类可以进行覆盖也可以直接继承。
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钩子方法(Hook Method) ：在抽象类中已经实现，包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种。一般钩子方法是用于判断的逻辑方法，这类方法名一般为isXxx，返回值类型为boolean类型。
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具体子类（Concrete Class）：实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤。
三、代码实现
为了方便理解，本文采用中文定义类名
3.1 抽象类
public abstract class 吃饭模板 {
/**
* 模板方法
*/
public final void eat(){
//第一步：点餐
order();
//第二步：备注
remark();
//第三步：吃东西
eatFood();
//第四步：结账
pay();
}
/**
* 具体方法
*/
private void order() {
System.out.println("开始点餐……");
}
/**
* 钩子方法
*/
protected void remark(){}
/**
* 抽象方法
*/
protected abstract void eatFood();
/**
* 具体方法
*/
private void pay(){
System.out.println("结账……");
}
}
3.2 具体子类
public class 具体吃饭 extends 吃饭模板{
@Override
protected void eatFood() {
System.out.println("吃面……");
}
@Override
protected void remark(){
System.out.println("备注：吃面要加辣");
}
}
四、优缺点
4.1 优点
- 代码复用：将相同的算法骨架和固定步骤放在抽象父类中，避免在多个子类中重复编写相同代码。
- 流程标准化：通过 final 修饰的模板方法，确保算法的整体结构不被破坏，保证了流程的一致性和稳定性。
- 易于扩展：新增业务场景时，只需新增子类并实现抽象的可变步骤，无需修改原有代码，符合开闭原则。
- 职责清晰：将不变的行为移到父类，可变的行为留给子类实现，分离了职责，便于维护。
4.2 缺点
- 类数量膨胀：每增加一个新的业务变体，就需要新增一个子类，当可变步骤过多时，会导致类的数量急剧增加。
- 继承限制：模板方法模式依赖于继承机制，而 Java 是单继承的，这在一定程度上限制了类的设计灵活性。
- 反向控制：子类的执行结果会影响父类的行为（“好莱坞原则”：Don't call us, we'll call you），这可能会让代码逻辑变得不那么直观，增加理解难度。
- 维护成本：当抽象类中的模板方法需要调整时，所有继承它的子类都会受到影响，维护成本较高。
五、适用场景
-
有固定流程的业务场景
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框架与类库设计
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需要控制算法步骤顺序的场景
六、对比学习
6.1 对比工厂方法模式
Java 设计模式・工厂模式篇：从思想到代码实现-CSDN博客
两者都属于 “好莱坞原则”（别找我们，我们找你）的典型应用，且都基于继承，但关注点不同。
| 核心关注点 | 定义执行流程（怎么做）。 | 定义对象创建（做什么）。 |
| 在父类中的角色 | 父类调用子类的方法来完成某一步骤。 | 父类调用子类的方法来创建对象。 |
| 关系 | 工厂方法模式本质上是模板方法模式的一种特殊应用（模板方法用于创建对象）。 | |
| 案例 | JdbcTemplate (执行查询流程) | Collection.iterator() (父类定义规范，子类创建具体迭代器) |
6.2 对比建造者模式
Java 设计模式・建造者模式篇：从思想到代码实现-CSDN博客
两者都涉及 “步骤”，但目的完全不同。
| 目的 | 完成一个复杂的过程 / 算法。 | 构建一个复杂的产品对象。 |
| 步骤性质 | 步骤是算法的执行顺序，通常有依赖关系。 | 步骤是组装部件，通常可以调整顺序。 |
| 执行者 | 由父类模板方法自动调度。 | 由导演类（Director）或客户端手动调用。 |
七、源码举例
7.1 InputStream
public abstract class InputStream implements Closeable {
…
public abstract int read() throws IOException;
public int read(byte b[]) throws IOException {
return read(b, 0, b.length);
}
public int read(byte b[], int off, int len) throws IOException {
Objects.checkFromIndexSize(off, len, b.length);
if (len == 0) {
return 0;
}
int c = read();
if (c == -1) {
return -1;
}
b[off] = (byte)c;
int i = 1;
try {
for (; i < len ; i++) {
c = read();
if (c == -1) {
break;
}
b[off + i] = (byte)c;
}
} catch (IOException ee) {
}
return i;
}
…
}
无参的 read() 方法是抽象方法，要求子类必须实现, 而 read(byte b[], int off, int len) 方法 调用了无参的抽象的 read() 方法。
7.2 Spring
AbstractApplicationContext（Spring 容器初始化）
Spring 容器的初始化流程完全基于模板方法：
- 核心逻辑：AbstractApplicationContext 的 refresh() 方法是模板方法，定义了容器初始化的完整流程，将 beanFactory 初始化、Bean 实例化等部分步骤延迟到子类。
- 关键代码片段：
public abstract class AbstractApplicationContext extends DefaultResourceLoader implements ConfigurableApplicationContext {
// 模板方法：容器初始化的完整骨架
public void refresh() throws BeansException, IllegalStateException {
synchronized (this.startupShutdownMonitor) {
// 1. 准备刷新（固定步骤）
prepareRefresh();
// 2. 获取 BeanFactory（抽象步骤，由子类实现）
ConfigurableListableBeanFactory beanFactory = obtainFreshBeanFactory();
// 3. 准备 BeanFactory（固定步骤）
prepareBeanFactory(beanFactory);
try {
// 4. 后置处理 BeanFactory（可选步骤，子类可重写）
postProcessBeanFactory(beanFactory);
// 5. 执行 BeanFactoryPostProcessor（固定步骤）
invokeBeanFactoryPostProcessors(beanFactory);
// 6. 注册 BeanPostProcessor（固定步骤）
registerBeanPostProcessors(beanFactory);
// 7. 初始化 MessageSource（固定步骤）
initMessageSource();
// … 省略其他固定步骤
// 8. 刷新完成（固定步骤）
finishRefresh();
} catch (BeansException ex) {
// 异常处理（固定步骤）
destroyBeans();
cancelRefresh(ex);
throw ex;
}
}
}
// 抽象步骤：由子类（如 ClassPathXmlApplicationContext）实现
protected abstract ConfigurableListableBeanFactory obtainFreshBeanFactory();
}
八、其他相关设计模式
Java 设计模式・总结目录篇：从思想到代码实现-CSDN博客
