模板方法模式

模板方法模式用于定义一个业务流程的固定骨架，把流程中可变化的步骤延迟到子类或回调实现。它适合“流程顺序稳定，但某些步骤因业务类型不同而变化”的场景。

常见场景：订单导入、文件解析、支付前后处理、审批流节点处理、数据采集任务、Spring 中的 JdbcTemplate、RestTemplate、各种 Template 类。

为什么需要模板方法

假设医疗资产平台要导入不同来源的资产文件：Excel、CSV、第三方接口。流程大体相同：

1. 读取原始数据。
2. 校验字段。
3. 转换成资产对象。
4. 保存数据库。
5. 记录导入日志。

如果每种导入都复制一遍流程，会出现：

问题	后果
流程复制	修复日志或事务问题要改多处
步骤顺序不一致	有的先保存后校验，产生脏数据
公共异常处理分散	失败日志、告警、回滚行为不统一
扩展点不清楚	新增导入类型不知道该改哪里

模板方法把稳定流程放到父类，把变化步骤留给子类。

总体流程

flowchart TD
    A["调用模板方法 importData"] --> B["读取原始数据"]
    B --> C["校验数据"]
    C --> D["转换为业务对象"]
    D --> E["保存数据库"]
    E --> F["记录导入结果"]

稳定的是步骤顺序，变化的是每一步的实现。

角色

角色	作用
AbstractClass	定义模板方法和公共流程
ConcreteClass	实现可变步骤
Hook Method	可选钩子，用于扩展流程中的可选行为

Java Demo：资产导入模板

抽象模板：

public abstract class AssetImportTemplate<T> {
    public final ImportResult importData(String source) {
        List<T> rows = read(source);
        validate(rows);
        List<Asset> assets = convert(rows);
        beforeSave(assets);
        save(assets);
        return afterSave(assets);
    }

    protected abstract List<T> read(String source);

    protected abstract void validate(List<T> rows);

    protected abstract List<Asset> convert(List<T> rows);

    protected void beforeSave(List<Asset> assets) {
        // 钩子方法：默认不做事，子类可覆盖
    }

    protected ImportResult afterSave(List<Asset> assets) {
        return new ImportResult(assets.size());
    }

    private void save(List<Asset> assets) {
        // 真实项目中这里可以调用 Repository / Mapper
        System.out.println("save assets: " + assets.size());
    }
}

Excel 导入：

public class ExcelAssetImport extends AssetImportTemplate<ExcelRow> {
    @Override
    protected List<ExcelRow> read(String source) {
        return ExcelReader.read(source);
    }

    @Override
    protected void validate(List<ExcelRow> rows) {
        for (ExcelRow row : rows) {
            if (row.assetCode() == null || row.assetCode().isBlank()) {
                throw new IllegalArgumentException("资产编码不能为空");
            }
        }
    }

    @Override
    protected List<Asset> convert(List<ExcelRow> rows) {
        return rows.stream()
                .map(row -> new Asset(row.assetCode(), row.assetName()))
                .toList();
    }
}

调用：

AssetImportTemplate<ExcelRow> importer = new ExcelAssetImport();
ImportResult result = importer.importData("asset.xlsx");

关键点：importData 用 final 固定流程，防止子类随意改变顺序。

Spring 中的模板方法

Spring 里很多 Template 类都体现了类似思想：

类	固定流程	变化点
JdbcTemplate	获取连接、创建语句、执行 SQL、释放资源	SQL 和结果映射
TransactionTemplate	开启事务、执行回调、提交/回滚	业务回调
RestTemplate	构造请求、执行 HTTP、转换响应	URL、请求体、响应类型

JdbcTemplate 的简化理解：

flowchart TD
    A["调用 query"] --> B["获取 Connection"]
    B --> C["创建 PreparedStatement"]
    C --> D["设置参数并执行 SQL"]
    D --> E["RowMapper 映射结果"]
    E --> F["释放数据库资源"]

开发者只提供 SQL 和 RowMapper，资源管理由模板统一处理。

和策略模式区别

对比	模板方法	策略模式
关注点	固定流程骨架，开放部分步骤	多种算法或规则互换
变化方式	子类覆盖步骤或钩子	注入不同策略实现
调用顺序	父类控制	调用方或上下文控制
常见场景	导入流程、任务流程、Template 类	支付方式、折扣规则、解析器

模板方法强调“流程稳定”，策略模式强调“算法可替换”。

商业场景

医疗数据采集任务可以用模板方法：

1. 拉取数据。
2. 校验数据。
3. 去重。
4. 入库。
5. 上报采集结果。

不同医院、不同接口的拉取和字段转换不同，但采集主流程相同。模板方法可以避免每个采集器都手写一遍日志、异常、统计和保存流程。

常见坑

问题	后果	建议
父类流程过大	子类难理解，继承层级僵硬	模板只固定真正稳定的流程
抽象步骤太多	新增子类实现成本高	必要步骤抽象，可选步骤用钩子
子类依赖父类细节	父类一改子类全坏	只暴露清晰扩展点
为了复用强行继承	继承关系不自然	考虑组合、策略或责任链

面试标准回答

模板方法模式是在父类中定义一个固定算法骨架，把部分变化步骤交给子类实现。它适合流程顺序稳定但个别步骤变化的场景，比如导入、任务处理、JdbcTemplate。优点是统一流程、减少重复、控制执行顺序；缺点是继承关系会增加耦合，父类流程过大时不易扩展。和策略模式相比，模板方法固定流程，策略模式替换算法。

本章小结

模板方法的核心不是继承本身，而是“固定流程 + 开放步骤”。当流程真的稳定时，它能让新增业务只关注变化步骤；当流程还不稳定时，过早抽模板会让代码僵硬。