【15】模板方法模式（Template Method）

　　一、引言

　　提到模板，大家肯定不免想到生活中的“简历模板”、“论文模板”、“Word中模版文件”等。在现实生活中，模板的概念就是——有一个规定的格式，然后每个人都可以根据自己的需求或情况去更新它。例如简历模板，下载下来的简历模板的格式都是相同的，然而我们下载下来简历模板之后，我们可以根据自己的情况填充不同的内容，以完成属于自己的简历。在设计模式中，模板方法模式中模板和生活中模板概念非常类似。下面让我们详细介绍模板方法的定义，大家可以根据生活中模板的概念来理解模板方法的定义。

　　二、模板方法模式详细介绍

　　2.1 模板方法模式的定义

　　模板方法模式——在一个抽象类中定义一个操作中的算法骨架（对应于生活中的大家下载的模板），而将一些步骤延迟到子类中去实现（对应于我们根据自己的情况向模板填充内容）。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构前提下，重新定义算法的某些特定步骤，模板方法模式把不变行为搬到超类中，从而去除了子类中的重复代码。

　　2.2 模板方法模式的实现

　　理解了模板方法的定义之后，自然实现模板方法也不是什么难事了。下面以生活中炒蔬菜为例来实现模板方法模式。在现实生活中，做蔬菜的步骤都大致相同，如果我们针对每种蔬菜类定义一个烧的方法，这样在每个类中都有很多相同的代码。为了解决这个问题，我们一般的思路肯定是把相同的部分抽象出来到抽象类中去定义，具体子类来实现具体的不同部分。这个思路也正是模板方法的实现精髓所在，具体实现代码如下：

　　// 客户端调用
    class Client
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            // 创建一个菠菜实例并调用模板方法
            Spinach spinach = new Spinach();
            spinach.CookVegetabel();
            Console.Read();
        }
    }

    public abstract class Vegetabel
    {
        // 模板方法，不要把模版方法定义为Virtual或abstract方法，避免被子类重写，防止更改流程的执行顺序
        public  void CookVegetabel()
        {
            Console.WriteLine("抄蔬菜的一般做法");
            this.pourOil();
            this.HeatOil();
            this.pourVegetable();
            this.stir_fry();
        }

        // 第一步倒油
        public  void pourOil()
        {
            Console.WriteLine("倒油");
        }

        // 把油烧热
        public  void HeatOil()
        {
            Console.WriteLine("把油烧热");
        }

        // 油热了之后倒蔬菜下去，具体哪种蔬菜由子类决定
        public abstract void pourVegetable();

        // 开发翻炒蔬菜
        public  void stir_fry()
        {
            Console.WriteLine("翻炒");
        }
    }

    // 菠菜
    public class Spinach : Vegetabel
    {

        public override void pourVegetable()
        {
            Console.WriteLine("倒菠菜进锅中");
        }
    }

    // 大白菜
    public class ChineseCabbage : Vegetabel
    {
        public override void pourVegetable()
        {
            Console.WriteLine("倒大白菜进锅中");
        }
    }

　　在上面的实现中，具体子类中重写了导入蔬菜种类的方法，因为这个真是烧菜方法中不同的地方，所以由具体子类去实现它。

　　2.3 模板方法模式的类图

　　实现完模板方法模式之后，让我们看看模板方法的类图结构，以理清该模式中类之间的关系，具体类图如下：

　　

　　模板方法模式中涉及了两个角色：

　　1）抽象模板角色（Vegetable扮演这个角色）：定义了一个或多个抽象操作，以便让子类实现，这些抽象操作称为基本操作。

　　2）具体模板角色（ChineseCabbage和Spinach扮演这个角色）：实现父类所定义的一个或多个抽象方法。

　　三、模板方法模式的优缺点

　　下面让我们继续分析下模板方法的优缺点。

　　优点：

　　1）实现了代码复用；

　　2）能够灵活应对子步骤的变化，符合开放-封闭原则；

　　缺点：

　　1）因为引入了一个抽象类，如果具体实现过多的话，需要用户或开发人员需要花更多的时间去理清类之间的关系。

　　附：在.NET中模板方法的应用也很多，例如我们在开发自定义的Web控件或WinForm控件时，我们只需要重写某个控件的部分方法。

　　四、总结

　　到这里，模板方法的介绍就结束了。模板方法模式在抽象类中定义了算法的实现步骤，将这些步骤的实现延迟到具体子类中去实现，从而使所有子类复用了父类的代码。所以模板方法模式是基于继承的一种实现代码复用的技术。

参考链接：http://www.cnblogs.com/zhili/p/TemplateMethodPattern.html