模板方法模式通过抽象类定义算法骨架,用final封装模板方法、abstract定义核心步骤、protected hook提供可选扩展;需避免构造器调用可重写方法及模板内误调子类方法。
模板方法模式的核心是定义算法骨架
它不解决“做什么”,而是规定“怎么做”的流程顺序,把可变行为延迟到子类实现。关键在于父类用 final 封装执行逻辑,用 abstract 或 hook 方法留出扩展点。
典型结构:抽象类 + 模板方法 + 钩子方法
常见错误是把所有步骤都设为抽象,导致子类被迫重写全部逻辑;或漏加 final,让子类意外覆写主流程。正确做法是:
- 模板方法(如
execute())必须声明为final - 核心步骤(如
prepare()、process())设为abstract,强制子类实现 - 可选步骤(如
onSuccess()、onFailure())设为默认空实现的protected方法,即钩子(hook) - 避免在模板方法中调用子类可重写的方法(除明确设计的 hook 外),否则可能引发初始化问题
public abstract class DataProcessor {
// 模板方法:不可被重写
public final void execute() {
validate();
prepare();
process();
if (isSuccessful()) {
onSuccess();
} else {
onFailure();
}
cleanup();
}
protected abstract void prepare();
protected abstract void process();
protected abstract boolean isSuccessful();
private void validate() { /* 公共校验逻辑 */ }
private void cleanup() { /* 公共清理逻辑 */ }
// 钩子方法:子类可选择性覆盖
protected void onSuccess() {}
protected void onFailure() {}}
真实场景:支付流程的复用与定制
比如微信支付和支付宝支付共享「校验→生成订单→调用网关→结果解析→记录日志」主干,但每步具体实现不同。此时:
-
DataProcessor变成PaymentTemplate -
prepare()在子类中组装支付参数(微信用appId,支付宝用app_id) -
process()分别调用WXPayApi.invoke()或AlipayClient.execute() -
onSuccess()可在微信子类里触发模板消息,在支付宝子类里同步库存 - 若某天要加统一风控拦截,只需在
execute()中插入checkRisk(),所有子类自动生效
容易被忽略的细节:构造函数中不能调用可重写方法
如果在抽象类构造器里调用了 prepare() 这样的抽象方法,而子类字段尚未初始化,就会出现 NullPoi 或未定义行为。Java 初始化顺序决定了这点非常危险。
更隐蔽的问题是:模板方法内部若依赖子类的 static 字段或初始化块,也可能因类加载时机错乱导致值为 null。稳妥做法是只在 execute() 被显式调用后才进入子类逻辑。








