模板方法模式在Java中的實踐

模板方法模式（Template Method Pattern）是一種行為設計模式，它在一個方法中定義了一個算法的骨架，允許子類在不改變算法結構的情況下，重新定義某些步驟的具體內容。這種模式在Java中非常常見，因為它提供了一種靈活的方式來復用和擴展代碼。

以下是在Java中實踐模板方法模式的一個簡單示例：

// 抽象類
public abstract class AbstractTemplate {
    // 模板方法
    public final void templateMethod() {
        baseOperation1();
        requiredOperations1();
        hook1();
        baseOperation2();
        requiredOperations2();
        hook2();
        baseOperation3();
    }

    // 基本操作，子類必須實現
    protected void baseOperation1() {
        System.out.println("AbstractTemplate baseOperation1");
    }

    protected void baseOperation2() {
        System.out.println("AbstractTemplate baseOperation2");
    }

    protected void baseOperation3() {
        System.out.println("AbstractTemplate baseOperation3");
    }

    // 必須由子類實現的操作
    protected abstract void requiredOperations1();

    protected abstract void requiredOperations2();

    // 可以由子類選擇實現的操作
    protected void hook1() {
    }

    protected void hook2() {
    }
}

// 具體子類1
public class ConcreteClass1 extends AbstractTemplate {
    @Override
    protected void requiredOperations1() {
        System.out.println("ConcreteClass1 requiredOperations1");
    }

    @Override
    protected void requiredOperations2() {
        System.out.println("ConcreteClass1 requiredOperations2");
    }
}

// 具體子類2
public class ConcreteClass2 extends AbstractTemplate {
    @Override
    protected void requiredOperations1() {
        System.out.println("ConcreteClass2 requiredOperations1");
    }

    @Override
    protected void requiredOperations2() {
        System.out.println("ConcreteClass2 requiredOperations2");
    }

    @Override
    protected void hook1() {
        System.out.println("ConcreteClass2 hook1");
    }
}

// 測試類
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractTemplate template1 = new ConcreteClass1();
        AbstractTemplate template2 = new ConcreteClass2();

        template1.templateMethod();
        System.out.println("-----------");
        template2.templateMethod();
    }
}

在這個示例中，AbstractTemplate 類定義了一個模板方法 templateMethod，它包含了算法的骨架。baseOperation1、baseOperation2 和 baseOperation3 是基本操作，子類必須實現它們。requiredOperations1 和 requiredOperations2 是必須由子類實現的操作。hook1 和 hook2 是可以由子類選擇實現的操作。

ConcreteClass1 和 ConcreteClass2 是具體子類，它們分別實現了 requiredOperations1 和 requiredOperations2 方法，并可以選擇性地實現 hook1 和 hook2 方法。

在 Test 類中，我們創建了兩個具體子類的實例，并調用它們的 templateMethod 方法。可以看到，雖然兩個子類實現了不同的操作，但它們都遵循了相同的算法骨架。