設計模式精講：模板方法模式——定義算法骨架，延遲具體步驟到子類

模板方法模式在父類定義算法骨架，將可變步驟延遲到子類實現，實現「好萊塢原則：別調用我們，我們會調用你」。它是代碼復用與擴展的基石，廣泛應用於框架設計。

一、 三類方法與角色分工

• 抽象方法：父類聲明、子類必須實現，核心變化點。
• 模板方法：父類實現、定義 final，調用抽象方法組裝骨架，禁止覆蓋。
• 鉤子方法：父類提供默認實現、子類可選擇覆蓋，控制流程走向。

抽象類：由架構師/資深工程師編寫，決定系統穩定性。
實現類：由初/中級工程師填充細節，單元測試通過即保證整體正確。

二、 經典案例：排序框架

abstract class AbstractSort {
    protected abstract void sort(int[] arr); // 抽象方法
    public final void showSortResult(int[] arr) { // 模板方法
        sort(arr);
        printArray(arr);
    }
    protected void printArray(int[] arr) { // 鉤子方法，可覆蓋
        System.out.print("排序結果：");
        for (int n : arr) System.out.printf("%3d", n);
        System.out.println();
    }
}

class QuickSort extends AbstractSort {
    protected void sort(int[] arr) { /* 快排實現 */ }
}

class BubbleSort extends AbstractSort {
    protected void sort(int[] arr) { /* 冒泡實現 */ }
}

三、 優缺點與「反向控制」風險

四、 適用場景與最佳實踐

• 多子類共享相同算法骨架，僅關鍵步驟不同（數據導入/導出、測試框架、構建流程）。
• 實踐建議：抽象方法盡量少、粒度粗；鉤子方法命名以 hook 或 do 開頭；關鍵模板方法加 final；結合工廠模式實例化具體子類。

五、 總結

模板方法模式是繼承的正統用法：父類定義「什麼時候做什麼」，子類定義「具體怎麼做」。它將架構師的設計意圖固化為代碼骨架，指導團隊在規範框架內高效協作，是框架級代碼的標配模式。