在软件开发中，设计模式是解决特定问题的模板，它们可以帮助我们写出更加清晰、灵活和可维护的代码。本文将介绍三种常用的设计模式：模板方法模式、命令模式和中介者模式，并提供实际业务场景示例。

1. 模板方法模式

定义：模板方法模式是一种行为型设计模式，它在父类中定义一个算法的框架，允许子类在不改变算法结构的情况下重写算法的某些特定步骤。

业务场景：假设我们有一个在线购物平台，用户可以购买不同类型的商品（如书籍、电子产品等）。购买流程大致相同，但某些步骤（如支付方式）可能因商品类型而异。

实现：

java

// 抽象类定义购买流程
abstract class PurchaseTemplate {
    public final void purchase() {
        prepare();
        pay();
        ship();
    }

    abstract void prepare();
    abstract void pay();
    abstract void ship();
}

// 书籍购买类
class BookPurchase extends PurchaseTemplate {
    @Override
    void prepare() {
        System.out.println("Prepare book for purchase");
    }

    @Override
    void pay() {
        System.out.println("Pay via PayPal for book");
    }

    @Override
    void ship() {
        System.out.println("Ship book via USPS");
    }
}

// 电子产品购买类
class ElectronicsPurchase extends PurchaseTemplate {
    @Override
    void prepare() {
        System.out.println("Prepare electronics for purchase");
    }

    @Override
    void pay() {
        System.out.println("Pay via Credit Card for electronics");
    }

    @Override
    void ship() {
        System.out.println("Ship electronics via UPS");
    }
}

2. 命令模式

定义：命令模式是一种行为型设计模式，它将请求封装为一个对象，从而允许用户使用不同的请求、队列或日志请求来参数化其他对象。

业务场景：在一个餐厅点餐系统中，顾客可以通过多种方式（如触摸屏、服务员）下达点餐命令。

实现：

java

// 命令接口
interface Command {
    void execute();
}

// 具体命令
class MakeCoffee implements Command {
    private CoffeeMachine coffeeMachine;

    public MakeCoffee(CoffeeMachine coffeeMachine) {
        this.coffeeMachine = coffeeMachine;
    }

    @Override
    public void execute() {
        coffeeMachine.makeCoffee();
    }
}

// 咖啡机
class CoffeeMachine {
    public void makeCoffee() {
        System.out.println("Coffee is being made.");
    }
}

// 调用者
class Waiter {
    private Command command;

    public Waiter(Command command) {
        this.command = command;
    }

    public void takeOrder() {
        command.execute();
    }
}

3. 中介者模式

定义：中介者模式是一种行为型设计模式，它通过一个中介对象来封装一系列对象之间的交互，使对象之间不需要相互引用。

业务场景：在一个聊天应用中，用户之间的消息传递需要通过服务器进行中转。

实现：

java

// 中介者接口
interface ChatMediator {
    void sendMessage(String msg, User user);
}

// 具体中介者
class ChatServer implements ChatMediator {
    public void sendMessage(String msg, User user) {
        System.out.println(user.getName() + " says: " + msg);
    }
}

// 用户类
class User {
    private ChatMediator mediator;
    private String name;

    public User(ChatMediator med, String name) {
        this.mediator = med;
        this.name = name;
    }

    public void send(String msg) {
        mediator.sendMessage(msg, this);
    }

    public String getName() {
        return name;
    }
}

// 客户端
public class ChatApp {
    public static void main(String[] args) {
        ChatMediator mediator = new ChatServer();
        User john = new User(mediator, "John");
        User jane = new User(mediator, "Jane");

        john.send("Hi there!");
        jane.send("Hello John!");
    }
}

总结

通过使用模板方法模式、命令模式和中介者模式，我们可以构建出更加灵活和可维护的系统。每种模式都有其适用场景，理解并正确应用它们可以显著提升代码质量。