模板方法模式通过抽象类定义算法骨架,将可变步骤声明为abstract方法强制子类实现,钩子方法提供可选扩展点,模板方法设为final确保流程不变。

模板方法模式在 Java 继承中,是通过抽象类定义一个算法的骨架(即流程顺序),把可变的部分延迟到子类实现,同时提供默认行为或空钩子(hook)供子类选择性重写。
用抽象类封装不变流程
把算法中固定不变的步骤(如初始化、核心逻辑、收尾)写在抽象类的 final 方法 或普通模板方法里;将可能变化的环节声明为 protected abstract 方法(强制子类实现)或 protected 空方法(可选覆盖的钩子)。
- 模板方法本身通常设为 final,防止子类篡改执行顺序
- 抽象步骤用 abstract 保证子类必须定制关键行为
- 钩子方法默认为空实现(protected void beforeProcess() {}),子类按需重写
典型结构示例
比如一个报表生成流程:
abstract class ReportGenerator {
// 模板方法:固定骨架,不可重写
public final void generateReport() {
loadData();
formatData();
beforeOutput(); // 钩子:子类可选择增强
output();
afterOutput(); // 钩子:子类可选择清理或通知
}
<pre class="brush:php;toolbar:false;">protected abstract void loadData();
protected abstract void formatData();
protected abstract void output();
// 默认空钩子,子类可覆盖
protected void beforeOutput() {}
protected void afterOutput() {}}
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子类只需关注业务差异点,不破坏整体流程:
class PdfReportGenerator extends ReportGenerator {
@Override protected void loadData() { /* 读数据库 */ }
@Override protected void formatData() { /* 转 PDF 结构 */ }
@Override protected void output() { /* 写入 PDF 文件 */ }
@Override protected void afterOutput() { /* 发送邮件通知 */ }
}
钩子方法的设计要点
钩子不是必须重写的,而是为扩展留出安全入口:
- 命名建议带 before/after/do/should 前缀(如 shouldLogDetail()),明确语义
- 返回 boolean 的钩子可用于条件控制(例如 if (shouldCache()) cacheResult();)
- 避免在钩子里调用抽象方法,防止初始化顺序问题
- 钩子内部尽量轻量,复杂逻辑仍应放在抽象步骤中
和策略模式的区别
模板方法依赖继承,在编译期绑定子类行为;策略模式依赖组合,运行期切换算法。前者适合“流程稳定、步骤可变”的场景,后者适合“同一阶段有多种算法”的场景。两者可结合:模板方法中某个抽象步骤,用策略对象来实现具体算法。
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