模板方法模式 | Java后端面试知识库

一句话答案

父类定义算法骨架（abstract 方法），子类实现具体步骤，不改变算法结构；JdbcTemplate/RestTemplate 是典型。

核心要点

模板方法模式在父类中定义算法的骨架（执行流程），将某些步骤的实现延迟到子类。子类可以重新定义算法中的某些步骤，但不能改变算法的整体结构。

核心结构：

java

public abstract class AbstractTemplate {
    // 模板方法：定义算法骨架，用 final 防止子类覆盖
    public final void templateMethod() {
        step1();          // 固定步骤（父类实现）
        step2();          // 抽象步骤（子类实现）
        if (hook()) {     // 钩子方法（子类可选覆盖）
            step3();
        }
        step4();          // 固定步骤
    }
    
    private void step1() { /* 固定实现 */ }
    protected abstract void step2();          // 子类必须实现
    protected boolean hook() { return true; } // 钩子：默认返回 true，子类可覆盖
    protected abstract void step3();
    private void step4() { /* 固定实现 */ }
}

AQS 中的模板方法：

AbstractQueuedSynchronizer（AQS）是 Java 并发包的基础框架，典型的模板方法模式。→ 详见 Module 04

AQS 定义了获取/释放锁的模板方法（不可重写），子类只需实现尝试获取/释放的方法：

java

// AQS 的模板方法（final，不可重写）
public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&                // ← 子类实现
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

public final boolean release(int arg) {
    if (tryRelease(arg)) {                 // ← 子类实现
        Node h = head;
        if (h != null && h.waitStatus != 0)
            unparkSuccessor(h);
        return true;
    }
    return false;
}

// 子类需要实现的方法（钩子）
protected boolean tryAcquire(int arg)  { throw new UnsupportedOperationException(); }
protected boolean tryRelease(int arg)  { throw new UnsupportedOperationException(); }

AQS 子类	实现的方法	用途
`ReentrantLock.Sync`	`tryAcquire` / `tryRelease`	可重入独占锁
`Semaphore.Sync`	`tryAcquireShared` / `tryReleaseShared`	信号量
`CountDownLatch.Sync`	`tryAcquireShared` / `tryReleaseShared`	倒计时门栓

Spring 中的模板方法：

JdbcTemplate：获取连接 → 执行 SQL（回调） → 释放资源
AbstractApplicationContext.refresh()：Spring 容器启动的 12 步固定流程
RestTemplate：构建请求 → 执行请求 → 处理响应

模板方法 vs 策略模式：

维度	模板方法	策略模式
实现方式	继承（子类重写抽象方法）	组合（传入不同策略对象）
算法完整性	父类定义骨架，子类实现部分步骤	策略类实现完整算法
灵活性	编译期确定	运行时可动态切换

追问与易错

追问方向：

钩子方法是什么？
和策略模式区别？
Spring 哪里用了模板方法？

易错点：

❌ 模板方法灵活性差——钩子方法提供扩展点
❌ 混淆模板方法和模板引擎

💡 记忆锚点

考试卷模式：老师定好卷面结构（选择题→填空→大题）用final锁死不许改顺序，学生只负责填空（实现abstract方法），钩子方法是附加题可做可不做。JdbcTemplate/AQS都是出好的卷子等你填答案。

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