模板方法模式：灵活驾驭算法的利器

在Java设计模式的百花园中，模板方法模式宛如一位技艺精湛的工匠，以其巧妙的架构引领开发者踏上代码复用与算法扩展的康庄大道。它颠覆了传统编程思维，赋予抽象类全新的使命。

算法的抽象与复用

传统的算法设计往往将算法的具体实现封装在具体类中。然而，随着代码的不断积累，这种方式会带来维护和扩展的难题。模板方法模式逆向思维，将算法的骨干结构抽象到抽象类中，而将具体细节留给子类实现。

通过这种方式，算法的公共部分得到复用，子类只需要关注自身独特的行为。代码的可读性、可维护性和扩展性大幅提升。

步骤的增删自如

模板方法模式的一个显著优势是，它允许在算法的基本流程中灵活地添加或删除步骤。无需修改抽象类的定义，只需要在相应的子类中重写或实现具体方法即可。

这种灵活性对于不断变化的业务需求至关重要。当需要在现有算法中加入新的步骤时，开发者只需在受影响的子类中进行修改，而无需对整个算法体系进行大刀阔斧的调整。

应用场景广泛

模板方法模式在现实世界中有着广泛的应用场景。例如，在GUI设计中，它可以用于创建具有不同外观和行为的窗口。在数据处理中，它可以用于构建可自定义的过滤和排序算法。

代码示例

以下代码示例展示了模板方法模式在计算斐波那契数列中的应用：

abstract class Fibonacci {

    abstract int calculate(int n);

    int compute(int n) {
        if (n == 0) {
            return 0;
        }
        if (n == 1) {
            return 1;
        }
        return calculate(n - 1) + calculate(n - 2);
    }
}

class RecursiveFibonacci extends Fibonacci {

    @Override
    int calculate(int n) {
        return compute(n);
    }
}

class IterativeFibonacci extends Fibonacci {

    @Override
    int calculate(int n) {
        int[] fib = new int[n + 1];
        fib[0] = 0;
        fib[1] = 1;
        for (int i = 2; i <= n; i++) {
            fib[i] = fib[i - 1] + fib[i - 2];
        }
        return fib[n];
    }
}

在该示例中，Fibonacci类定义了计算斐波那契数的模板方法，而RecursiveFibonacci和IterativeFibonacci两个子类分别提供了递归和迭代两种实现方式。

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