重温设计模式 --- 模板方法模式

引言

模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现，以达到代码复用和减少重复代码的目的。

当我们使用模板方法模式时，我们可以将一些公共的算法步骤放在抽象基类中，这些步骤可以在多个子类中重复使用，从而减少了代码的重复性。同时，我们可以通过子类实现抽象方法来灵活地改变算法的具体实现，从而满足不同的需求。

除此之外，模板方法模式还有以下优点：

• 将算法的骨架与具体实现分离，提高代码的可维护性和可扩展性；
• 通过封装算法，可以将算法的实现细节隐藏起来，提高代码的安全性；
• 可以通过模板方法模式实现“好莱坞原则”，即“不要打电话给我们，我们会打电话给你”，这样可以降低组件之间的耦合度。

下面使用c#实现一个模板方法模式的示例：

定义抽象模板

定义一个抽象基类，其中包含一个模板方法和一些抽象方法，抽象方法用于延迟实现到子类中。

public abstract class AbstractClass
{
    public void TemplateMethod()
    {
        // step 1
        PrimitiveOperation1();

        // step 2
        PrimitiveOperation2();

        // step 3
        PrimitiveOperation3();
    }

    protected abstract void PrimitiveOperation1();
    protected abstract void PrimitiveOperation2();
    protected abstract void PrimitiveOperation3();
}

定义模板子类实现

创建具体子类，实现抽象方法并提供自己的实现。

public class ConcreteClass : AbstractClass
{
    protected override void PrimitiveOperation1()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteClass.PrimitiveOperation1()");
    }

    protected override void PrimitiveOperation2()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteClass.PrimitiveOperation2()");
    }

    protected override void PrimitiveOperation3()
    {
        Console.WriteLine("ConcreteClass.PrimitiveOperation3()");
    }
}

调用模板方法以执行算法，这将自动调用子类实现的抽象方法：

AbstractClass abstractClass = new ConcreteClass();
abstractClass.TemplateMethod();

输出：

ConcreteClass.PrimitiveOperation1()
ConcreteClass.PrimitiveOperation2()
ConcreteClass.PrimitiveOperation3()

结论

模板方法模式是一种非常实用的设计模式，可以在多种情况下应用，特别是在需要实现复杂算法时，使用模板方法模式可以减少代码的重复性和提高代码的可维护性。