初级java面试题-什么是模板方法模式？

模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个操作中的算法骨架，而将一些步骤的实现延迟到子类。通过这种方式，模板方法模式使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

模板方法模式的基本概念

模板方法模式主要涉及以下几个角色：

1. 抽象类（Abstract Class）：定义算法的骨架，并包含一个或多个抽象方法，这些抽象方法由子类实现。
2. 具体子类（Concrete Class）：实现抽象类中的抽象方法，从而完成算法中可变部分的具体步骤。

工作原理

1. 定义抽象类：在抽象类中定义一个模板方法，这个方法按照一定的步骤来执行算法。在模板方法中，调用了若干个抽象方法或钩子方法，这些方法由子类实现。
2. 实现具体子类：具体子类继承抽象类，并实现抽象方法，提供算法步骤的具体实现。

一个简单的例子

假设你在开发一个制作饮料的应用，不同的饮料有相似的制作步骤，但具体的配方和步骤细节有所不同。你可以使用模板方法模式来实现这个需求。

1. 抽象类（Abstract Class）：定义一个抽象类，比如BeverageTemplate，包含一个模板方法prepareBeverage，以及若干个抽象方法，比如boilWater、brew、pourInCup和addCondiments。
2. 具体子类（Concrete Class）：实现具体子类，比如Tea和Coffee，继承BeverageTemplate并实现抽象方法。

现实中的应用

在Java中，模板方法模式常用于以下场景：

• 框架设计：框架提供抽象类，定义流程的骨架，而具体应用开发者继承抽象类，实现具体步骤。
• 代码重用：在多个类中有相似的代码逻辑时，可以提取公共部分到抽象类中，不同部分由子类实现。
• 算法步骤固定：当算法的整体流程是固定的，但某些步骤的实现是可变的，可以使用模板方法模式。

Java中的实现

虽然不提供代码示例，但我可以描述一下如何实现：

1. 定义抽象类：

   • 创建一个抽象类，比如BeverageTemplate，包含一个模板方法prepareBeverage，以及若干个抽象方法，比如boilWater、brew、pourInCup和addCondiments。
   • 在prepareBeverage方法中，按照顺序调用这些抽象方法。

2. 实现具体子类：

   • 创建具体子类，比如Tea和Coffee，继承BeverageTemplate并实现抽象方法，提供具体的步骤实现。

示例步骤

1. 模板方法（Template Method）：

   • 在抽象类中定义模板方法prepareBeverage，按照固定步骤调用boilWater、brew、pourInCup和addCondiments。

2. 抽象方法（Abstract Methods）：

   • 在抽象类中声明抽象方法boilWater、brew、pourInCup和addCondiments，这些方法由子类实现。

3. 具体实现（Concrete Implementation）：

   • 在具体子类中实现抽象方法，比如在Tea类中实现brew方法，描述如何泡茶；在Coffee类中实现brew方法，描述如何煮咖啡。

小结

模板方法模式的核心思想是通过定义一个算法的骨架，将算法的具体实现延迟到子类中。这样，子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤，提高了代码的复用性和灵活性。