面试题：Java模板方法模式与其他设计模式的结合优化

Question

假设你正在开发一个大型的Java企业级应用，已经广泛使用了模板方法模式来处理业务流程。现在，业务需求发生变化，需要在部分流程中动态地切换算法，并且要支持对流程进行扩展和配置。请阐述如何结合其他设计模式（如策略模式、装饰器模式等）对现有的模板方法模式进行优化，以满足新的需求。详细说明设计思路、各个模式的职责以及它们之间的协作关系。

Answer 1

设计思路

1. 策略模式的融入：策略模式用于封装不同的算法，使得在运行时能够动态切换。对于需要动态切换算法的部分流程，将这些不同的算法封装成具体的策略类，通过策略接口进行调用。这样，在模板方法中涉及到动态切换算法的步骤，可以通过持有策略接口的实例，并在运行时根据条件动态设置具体的策略实现来完成算法切换。
2. 装饰器模式的融入：装饰器模式用于在不改变原有类结构的情况下，为对象添加新的功能。当需要对流程进行扩展和配置时，将流程中的步骤看作被装饰的对象，通过装饰器类来添加新的功能。例如，在某个流程步骤执行前后添加日志记录、权限验证等功能，通过装饰器模式可以灵活地添加这些功能，而不会影响到原有模板方法模式的核心流程。

各模式职责

1. 模板方法模式：定义了一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。它负责控制整个业务流程的执行顺序，提供了一个稳定的流程框架。例如，在一个订单处理的模板方法中，定义了下单、支付、发货等步骤的执行顺序，具体的实现由子类来完成。
2. 策略模式：封装了一系列可互换的算法，使得算法的选择独立于使用算法的客户端。在我们的应用中，它负责提供不同的算法实现，使得在模板方法的特定步骤中能够动态切换算法。比如，支付步骤可以有多种支付方式（支付宝、微信支付等），每种支付方式就是一个具体的策略实现。
3. 装饰器模式：为对象动态添加功能，而不改变其类结构。它的职责是在不修改原有流程步骤类的情况下，为流程步骤添加新的功能。例如，为订单处理流程中的发货步骤添加物流跟踪功能，就可以通过装饰器来实现。

协作关系

1. 模板方法与策略模式：模板方法模式中的某些步骤依赖于策略模式提供的具体算法实现。模板方法持有策略接口的实例，在运行时通过设置不同的策略实例来动态切换算法。例如，在订单处理的模板方法中，支付步骤通过策略模式来决定具体使用哪种支付方式。
2. 模板方法与装饰器模式：装饰器模式用于装饰模板方法中定义的流程步骤。通过将流程步骤对象传递给装饰器构造函数，装饰器可以在不改变原有步骤类的情况下为其添加新功能。例如，在订单处理的发货步骤中，通过装饰器添加物流跟踪功能，装饰器会在发货步骤执行的基础上，添加物流跟踪的操作。
3. 策略模式与装饰器模式：策略模式的具体策略实现类也可以作为装饰器模式的被装饰对象。例如，某种支付方式（策略）可能需要在支付前进行额外的验证（装饰器添加的功能）。这样，策略模式提供不同的算法实现，装饰器模式为这些算法实现添加额外的功能。