【设计模式】行为型-模板方法模式

文章目录

• 前言
• 一、概念
• 二、核心结构
• 三、Java 代码实现（订单支付流程）
• • 1. 抽象类（定义模板）
  • 2. 具体子类：微信支付
  • 3. 具体子类：支付宝支付
  • 4. 客户端调用
• 四、钩子方法（Hook）—— 让模板更灵活
• 五、优缺点
• • 优点
  • 缺点
• 六、应用场景
• 七、模板方法 VS 策略模式
• 八、总结

前言

  在开发中，我们经常会遇到业务流程固定、但个别步骤实现不同的场景：比如用户注册流程（校验、创建、通知、日志）、支付流程（验签、扣款、回调、日志）、数据导入（解析、校验、保存、通知）。整个流程骨架一样，但某几步具体实现不同。如果每个业务都写一套重复代码，会造成大量冗余、难以维护。模板方法模式就是专门处理这种固定流程+可变步骤的设计模式。

一、概念

  模板方法模式（Template Method Pattern） 是一种行为型设计模式， 核心思想： 定义一个算法的骨架流程，将某些步骤的具体实现延迟到子类中，使得子类可以不改变整体流程结构，即可重定义个别步骤。

  简单理解：

• 父类（模板）：定义整个流程的固定步骤与顺序，不允许子类改变骨架。
• 子类（实现）：只重写个别可变步骤，流程不变。

一句话总结： 父类定骨架，子类填细节。

二、核心结构

三、Java 代码实现（订单支付流程）

场景： 所有支付流程都固定为 4 步：

只有第2步不同，完美适合模板方法。

1. 抽象类（定义模板）

public abstract class AbstractPayTemplate {

/**
* 模板方法：固定支付流程
* final 防止子类篡改流程
*/
public final void pay(String orderId) {
checkParam(orderId); // 1.固定
doPay(orderId); // 2.可变
notify(orderId); // 3.固定
log(orderId); // 4.固定
}

// 固定：参数校验
private void checkParam(String orderId) {
System.out.println(orderId + " 参数校验通过");
}

// 抽象：子类必须实现支付逻辑
protected abstract void doPay(String orderId);

// 固定：回调通知
private void notify(String orderId) {
System.out.println(orderId + " 支付成功，回调通知");
}

// 固定：日志
private void log(String orderId) {
System.out.println(orderId + " 支付日志已记录");
}
}

2. 具体子类：微信支付

public class WechatPay extends AbstractPayTemplate {
@Override
protected void doPay(String orderId) {
System.out.println(orderId + " 【微信支付】执行扣款");
}
}

3. 具体子类：支付宝支付

public class AliPay extends AbstractPayTemplate {
@Override
protected void doPay(String orderId) {
System.out.println(orderId + " 【支付宝支付】执行扣款");
}
}

4. 客户端调用

public class Client {
public static void main(String[] args) {
AbstractPayTemplate wechat = new WechatPay();
wechat.pay("ORDER_001");

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

AbstractPayTemplate ali = new AliPay();
ali.pay("ORDER_002");
}
}

输出：

ORDER_001 参数校验通过
ORDER_001 【微信支付】执行扣款
ORDER_001 支付成功，回调通知
ORDER_001 支付日志已记录
====================
ORDER_002 参数校验通过
ORDER_002 【支付宝支付】执行扣款
ORDER_002 支付成功，回调通知
ORDER_002 支付日志已记录

四、钩子方法（Hook）—— 让模板更灵活

钩子方法是默认空实现/返回true的方法，子类可以选择性重写，控制流程是否执行某一步。

示例：增加是否需要回调的钩子：

public abstract class AbstractPayTemplate {

public final void pay(String orderId) {
checkParam(orderId);
doPay(orderId);
// 钩子控制是否执行通知
if (needNotify()) {
notify(orderId);
}
log(orderId);
}

// 钩子方法：默认需要通知
protected boolean needNotify() {
return true;
}

// … 其他不变
}

子类可以重写钩子：

public class WechatPayNoNotify extends AbstractPayTemplate {
@Override
protected void doPay(String orderId) {
System.out.println(orderId + " 微信支付(无通知)");
}

// 重写钩子：关闭通知
@Override
protected boolean needNotify() {
return false;
}
}

五、优缺点

优点

缺点

六、应用场景

凡是流程固定、个别步骤不同的场景：

经典源码应用：

• Java Servlet doGet/doPost
• Spring JdbcTemplate、RestTemplate
• MyBatis BaseExecutor
• Android Activity 生命周期

七、模板方法 VS 策略模式

• 模板方法：基于继承，固定流程骨架，步骤可变 → 一套流程，多种实现
• 策略模式：基于组合，算法可互换，平级替换 → 多套算法，自由切换

八、总结