Head First设计模式之模板方法模式

一、定义

在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变算法结构的情况下，重定义该算法中的某些特定步骤。

比较通俗的说法，子类决定如何实现算法中的某些步骤，比如两个一连串的操作，操作次序是一样的，有的操作相同，有的不同，将两个连串操作抽象出父类；

子类在相同次序，但具体方法不一样的操作 在父类抽象出来，然后在子类重写实现，达到减少重复代码。

二、结构

三、实现

以下以泡茶和泡咖啡为例子

namespace DesignPatterns.Template
{
    /// <summary>
    /// 模版方法
    /// </summary>
    class Program
    {
        static void Main(string[] args)
        {
            Tea tea = new Tea();
            tea.PrepareRecipe();

            Console.WriteLine("==== 我是分界线 ====");

            Coffee  coffee = new Coffee();
            coffee.PrepareRecipe();
        }
    }

    public class Tea : Beverage
    {
        public override void Brew()
        {
            Console.WriteLine("冲泡茶叶");
        }

        public override void AddCondiments()
        {
            Console.WriteLine("加柠檬");
        }
    }

    public class Coffee : Beverage
    {
        public override void Brew()
        {
            Console.WriteLine("冲泡咖啡");
        }

        public override void AddCondiments()
        {
            Console.WriteLine("加糖和牛奶");
        }
    }

    public abstract class Beverage
    {
        public void PrepareRecipe()
        {
            BoilWater();
            Brew();
            PourInCup();
            AddCondiments();
        }

        public abstract void Brew();
        public abstract void AddCondiments();

        public void BoilWater()
        {
            Console.WriteLine("泡开水");
        }

        public void PourInCup()
        {
            Console.WriteLine("倒进杯子");
        }
    }
}

结果：

泡开水
冲泡茶叶
倒进杯子
加柠檬
==== 我是分界线 ====
泡开水
冲泡咖啡
倒进杯子
加糖和牛奶
请按任意键继续. . .

四、适用场景

在多个子类拥有相同的方法，并且这些方法逻辑相同时，可以考虑使用模版方法模式。在程序的主框架相同，细节不同的场合下，也比较适合使用这种模式。

五、优缺点

优点：

模板方法模式通过把不变的行为搬移到超类，去除了子类中的重复代码。

子类实现算法的某些细节，有助于算法的扩展。

通过一个父类调用子类实现的操作，通过子类扩展增加新的行为，符合“开放-封闭原则”。

缺点：

每个不同的实现都需要定义一个子类，导致类的个数增加，设计更加抽象；

子类的实现也可以影响父类中主逻辑的运行，在灵活的同时，由于子类影响到了父类，违反了里氏替换原则，也会给程序带来风险。这就对抽象类的设计有了更高的要求。

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