模板方法模式

模板方法模式是面向?qū)ο笙到y(tǒng)中非常樸實(shí)的一種模式，體現(xiàn)出面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)中繼承和多態(tài)的基本特征。在開(kāi)發(fā)應(yīng)用的過(guò)程中，往往會(huì)在初期規(guī)劃一些較粗粒度的算法，而且對(duì)參與計(jì)算的對(duì)象進(jìn)行抽象，明確算法會(huì)使用到哪些方法，每個(gè)方法可以提供哪些支持，但此時(shí)每個(gè)方法本身并沒(méi)有細(xì)化；隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程的展開(kāi)，我們可能會(huì)具體實(shí)現(xiàn)每個(gè)方法，或者對(duì)最初的一些方法進(jìn)行替換，覆蓋上新的內(nèi)容，這樣就在一個(gè)相對(duì)固定的算法框架下，通過(guò)子類(lèi)（或其他方法）的變化，實(shí)現(xiàn)了算法的差異性。

GOF對(duì)模板方法模式的描述為：
Define the skeleton of an algorithm in an operation, deferring some steps to subclasses. Template Method let ssubclasses redefine certain steps of an algorithm without changing the algorithm's structure..
— Design Patterns : Elements of Reusable Object-Oriented Software

UML類(lèi)圖：

代碼示例：

public abstract class Template
{
    public abstract void Init();
    public abstract void Start();
    public abstract void End();

    public void Process()
    {
        Init();
        Start();
        End();
    }
}

public class ConcreteProcessor1 : Template
{
    public override void End()
    {
        Console.WriteLine("Process1 End");
    }

    public override void Init()
    {
        Console.WriteLine("Process1 Init");
    }

    public override void Start()
    {
        Console.WriteLine("Process1 Start");
    }
}

public class ConcreteProcessor2 : Template
{
    public override void End()
    {
        Console.WriteLine("Process2 End");
    }

    public override void Init()
    {
        Console.WriteLine("Process2 Init");
    }

    public override void Start()
    {
        Console.WriteLine("Process2 Start");
    }        
}

適用場(chǎng)景

• 在實(shí)現(xiàn)一個(gè)算法時(shí)，發(fā)現(xiàn)其中有些部分非常易變，或者很容易隨著運(yùn)行環(huán)境、后續(xù)開(kāi)發(fā)的不同產(chǎn)生而很多變化，此時(shí)就按照模板方法模式可以把它們抽象出來(lái)，供子類(lèi)完成。
• 在需要對(duì)一系列子類(lèi)進(jìn)行約束，要求它們必須實(shí)現(xiàn)算法要求的某些方法時(shí)，可以采用模板方法模式，便于其他客戶(hù)程序按照這些方法操作子類(lèi)。

優(yōu)點(diǎn)
1、封裝不變部分，擴(kuò)展可變部分。 2、提取公共代碼，便于維護(hù)。 3、行為由父類(lèi)控制，子類(lèi)實(shí)現(xiàn)。

• 提高代碼復(fù)用性，將相同部分的代碼放在抽象的父類(lèi)中 ，而將不同的代碼放入不同的子類(lèi)中
• 提高了擴(kuò)展性，將不同的代碼放入不同的子類(lèi)中，通過(guò)對(duì)子類(lèi)的擴(kuò)展增加新的行為
• 實(shí)現(xiàn)了反向控制，通過(guò)一個(gè)父類(lèi)調(diào)用其子類(lèi)的操作，通過(guò)對(duì)子類(lèi)的擴(kuò)展增加新的行為，實(shí)現(xiàn)了反向控制，符合“開(kāi)閉原則”

缺點(diǎn)
每一個(gè)不同的實(shí)現(xiàn)都需要一個(gè)子類(lèi)來(lái)實(shí)現(xiàn)，導(dǎo)致類(lèi)的個(gè)數(shù)增加，使得系統(tǒng)更加龐大。

參考書(shū)籍：
王翔著 《設(shè)計(jì)模式——基于C#的工程化實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)展》