设计模式系列之Template Method（模板方法模式）
在面向对象设计中，无非就是封装，继承之类的运用，而设计出可扩展性好，代码冗余少，可重用性高的程序也是衡量面向对象开发的一个标准。面向对象使用相当灵活，虽然核心特征只有封装，继承，多态，但是通过对它们的灵活配合和使用变化出了各种设计模式。可以说，设计模式是对面向对象的一些经验总结，今天将看到其中的一个，Template Method（模板方法模式）。
Template Method（模板方法模式）
可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 （摘自：《设计模式：可复用面向对象软件的基础》）
那么如何来理解上述的定义呢？可以这样想，模板方法，说到底也是一个方法，而它的作用正如其名--模板。在这个模板里面，定义了一系列连续的动作。这样，当调用这个模板方法后，其内部的方法将被按照顺序调用。但是，仅此而已的话，只是对一系列方法进行了封装，根本没有体现面向对象，其关键在定义的后半句，将一些步骤延迟到子类中。模板方法为了减少代码冗余，将子类中相同的操作提取出来，放到抽象父类中，这些方法我们叫做具体方法（Concrete Method)，而如果是不同的操作的话，就在抽象类中定义它们的抽象方法（Abstract Method），把具体的实现延迟到子类中去。除此之外，在抽象父类中还有一类方法，这类方法在需要的时候，可以在子类中实现它们，与抽象方法不同的是在子类中比较自由，没有强制性要求实现，此类方法叫做钩子方法（HookMethod），为了区别抽象方法，在定义时一般以Do开头，例如DoCloseDocument（）；上述三类方法都将被放到模板方法中（Template Method）。这样，在客户端中，我们调用模板方法，模板方法调用将是不变的，因为在模板方法中的算法结构是固定不变的，但是可以通过实现不同的子类方法，重定义算法的某些特定步骤。
上述描述的有点多，看着晕了，还是以一个简单的例子再来理解下：
如何把大象放进冰箱
记得这是赵本山很久以前的一个小品《钟点工》里的一个例子，虽然当年这个节目的时候，我年纪还很小，但是竟然还印象深刻。
这里，就用这个例子来演示模板方法模式。
一、分析此过程
通过此例子，我们知道，把大象放进冰箱，需要三步（不考虑冰箱中是否有长颈鹿或者冰箱已经满了，我们忽略这些）：
1.打开冰箱
2.把大象放进去
3.关上冰箱
二、抽象出更抽象的过程
可以放大象，当然可以放其它东西，比如放小鸡，放长颈鹿等等，所有的这些东西我们就叫东西，这话听怎么这么奇怪，那就书面化点，所有的这些东西我们叫做对象。
这样，抽象出的一个基类可以叫做：Abstract class PutSomethingIntoFridge{}
然后，在基类中我们把东西放进冰箱的一系列算法步骤写入Put（）的模板方法中。
然后....此处省略100个字，具体看下文代码
三、继承父类，实现各种东西放进冰箱
设计完成后，整个结构如下图所示：
示例代码：
namespace PatternDemo
{
abstract class PutSomethingIntoFridge
{
//模板方法
public void Put()
{
//具体方法
OpenFridge();
//Hook方法，扩大冰箱容量
DoEnlargeCapacity();
//抽象方法
PutInto();
//具体方法
CloseFridge();
}
//具体方法，无需在子类中重新实现
protected void OpenFridge()
{
Console.WriteLine("打开冰箱");
}
//具体方法，无需在子类中重新实现
protected void CloseFridge()
{
Console.WriteLine("关上冰箱");
}
//抽象方法，在子类中强制实现
abstract protected void PutInto();
//Hook方法，扩大冰箱容量，此方法在子类中可选择实现。换句话说，只有在必要的时候才重写实现它
virtual protected void DoEnlargeCapacity(){}
}
}
PutChickenIntoFridge.cs
namespace PatternDemo
{
class PutChickenIntoFridge : PutSomethingIntoFridge
{
//普通冰箱能放下一只鸡，当然是在冰箱没有满的情况下，所以只要实现具体放的东西方法就行
protected override void PutInto()
{
Console.WriteLine("把鸡放进冰箱");
}
}
}
PutElephantIntoFridge
namespace PatternDemo
{
class PutElephantIntoFridge : PutSomethingIntoFridge
{
//由于大象太大，普通冰箱无法放进去，需要扩大冰箱容量，所以实现DoEnlargeCapacity方法
protected override void DoEnlargeCapacity()
{
Console.WriteLine("扩大冰箱容量10000倍");
}
protected override void PutInto()
{
Console.WriteLine("把大象放进冰箱");
}
}
Client{
class Client
{
static void Main(string[] args)
{
PutSomethingIntoFridge putchicken = new PutChickenIntoFridge();
putchicken.Put();
PutSomethingIntoFridge putelephant = new PutElephantIntoFridge();
putelephant.Put();
}
}
对与Template Method（模板方法）的一些总结
模板方法是一种代码复用的基本技术，它们在类库中尤为重要，它们提取了类库中的公共行为。
模板方法的适用情况：
需要注意的地方：
1.为了保证模板方法中调用的各种原语操作（抽象方法，具体方法，Hook方法）只能被模板方法调用，访问权限应为protected。
2.尽量减少原语操作。以防客户端代码冗长。
3.避免乱用模板方法，导致子类泛滥，应根据具体情况适时的使用。
参考资料
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