Java 設計模式精講：模板方法模式（含鉤子方法靈活控制流程）

Java 設計模式精講：模板方法模式（含鉤子方法靈活控制流程）

模板方法模式定義算法骨架，將具體步驟延遲到子類實現。適用於「流程固定、步驟可變」場景。本文以「炒菜」為例，演示抽象模板、具體實現、鉤子方法控制可選步驟（如涼拌無需生火）。

UML 結構

• AbstractClass：定義 `templateMethod()` 最終方法，調用 `primitiveOperation1()...n()` 抽象/預設方法。
• ConcreteClass：實現具體步驟，可選覆寫鉤子方法。

基礎實現：炒菜固定流程

public abstract class AbstractCookTemplate {
    // 模板方法：final 禁止覆寫，鎖定流程
    public final void cook() {
        System.out.println("--------開始做飯-----------");
        fire();      // 1. 生火
        oil();       // 2. 倒油
        cookFood();  // 3. 炒菜
        seasoning(); // 4. 加佐料
        plating();   // 5. 裝盤
        System.out.println("--------結束做飯-----------");
    }

    // 基礎步驟：protected 允許子類覆寫
    protected void fire() { System.out.println("生火"); }
    protected void oil() { System.out.println("加入油"); }
    protected abstract void cookFood();  // 強制子類實現
    protected void seasoning() { System.out.println("加入佐料"); }
    protected void plating() { System.out.println("裝盤"); }
}

具體菜式實現

public class CookChicken extends AbstractCookTemplate {
    @Override protected void cookFood() { System.out.println("炒雞肉"); }
}

public class CookFish extends AbstractCookTemplate {
    @Override protected void cookFood() { System.out.println("炒魚肉"); }
    @Override protected void plating() { System.out.println("魚要裝入大盤"); }  // 覆寫裝盤
}

測試

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        new CookChicken().cook();
        new CookFish().cook();
    }
}

輸出：雞肉按標準流程，魚肉裝盤步驟被覆寫。

進階：鉤子方法控制可選步驟

場景：涼拌黃瓜**不需要生火**。在抽象類加入鉤子方法：

public abstract class AbstractCookTemplate {
    public final void cook() {
        System.out.println("--------開始做飯-----------");
        if (!isColdDish()) {  // 鉤子方法判斷
            fire();
        }
        oil();
        cookFood();
        seasoning();
        plating();
        System.out.println("--------結束做飯-----------");
    }

    // 鉤子方法：預設返回 false（需要生火），子類可覆寫
    protected boolean isColdDish() { return false; }
    // ... 其他步驟同前
}

涼拌菜實現

public class CookCucumber extends AbstractCookTemplate {
    @Override protected boolean isColdDish() { return true; }  // 跳過生火
    @Override protected void cookFood() { System.out.println("涼拌黃瓜"); }
}

測試輸出

--------開始做飯-----------
加入油
涼拌黃瓜
加入佐料
裝盤
--------結束做飯-----------

「生火」步驟被跳過，流程靈活適配。

模板方法模式優缺點

適用場景

1. 多個子類共享相同算法骨架，僅部分步驟不同。
2. 重要、複雜算法，核心邏輯不變，細節頻繁變動。
3. 框架開發：Servlet `service()` → `doGet/doPost`、JUnit `runBare()` → `setUp/test/tearDown`、Spring `JdbcTemplate` 回調。