文档介绍：模板方法模式
模板方法模式
模式动机与定义
模式结构与分析
模式实例与解析
模式效果与应用
模式扩展
模板方法模式
模式动机
在现实生活中，很多事情都包含几个实现步骤，例如请客吃饭，无论吃什么，一般都包含点单、吃东西、买单等几个步骤，通常情况下这几个步骤的次序是：点单 --> 吃东西 --> 买单。在这三个步骤中，点单和买单大同小异，最大的区别在于第二步——吃什么？吃面条和吃满汉全席可大不相同，如图所示：
模板方法模式
模式动机
模板方法模式
模式动机
在软件开发中，有时也会遇到类似的情况，某个方法的实现需要多个步骤(类似“请客”)，其中有些步骤是固定的(类似“点单”和“买单”)，而有些步骤并不固定，存在可变性(类似“吃东西”)。为了提高代码的复用性和系统的灵活性，可以使用一种称之为模板方法模式的设计模式来对这类情况进行设计，将实现功能的每一个步骤所对应的方法称为基本方法(例如“点单”、“吃东西”和“买单”)，而调用这些基本方法同时定义基本方法的执行次序的方法称为模板方法(例如“请客”)。
模板方法模式
模式动机
在模板方法模式中，可以将相同的代码放在父类中，例如将模板方法“请客”以及基本方法“点单”和“买单”的实现放在父类中，而对于基本方法“吃东西”，在父类中只做一个声明，将其具体实现放在不同的子类中，在一个子类中提供“吃面条”的实现，而另一个子类提供“吃满汉全席”的实现。通过使用模板方法模式，一方面提高了代码的复用性，另一方面还可以利用面向对象的多态性，在运行时选择一种具体子类，实现完整的“请客”方法，提高系统的灵活性和可扩展性。
模板方法模式
模式定义
模板方法模式(Template Method Pattern)：定义一个操作中算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式使得子类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。模板方法是一种类行为型模式。
模板方法模式是一种基于继承的代码复用技术，它是一种类行为型模式。
模板方法模式
模式定义
模板方法模式是结构最简单的行为型设计模式，在其结构中只存在父类与子类之间的继承关系。通过使用模板方法模式，可以将一些复杂流程的实现步骤封装在一系列基本方法中，在抽象父类中提供一个称之为模板方法的方法来定义这些基本方法的执行次序，而通过其子类来覆盖某些步骤，从而使得相同的算法框架可以有不同的执行结果。模板方法模式提供了一个模板方法来定义算法框架，而某些具体步骤的实现可以在其子类中完成。
模板方法模式
模式结构
模板方法模式
模式包含如下角色
AbstractClass：抽象类定义了一系列基本操作，这些基本操作可以是具体的，也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在其子类中可以重定义或实现这些步骤。同时，抽象类还实现了一个模板方法，用于定义一个算法的框架，模板方法不仅可以调用在抽象类中实现的基本方法，也可以调用在抽象类的子类中实现的基本方法，还可以调用其他对象中的方法。
ConcreteClass：具体子类是抽象类的子类，用于实现在抽象类中声明的抽象基本操作以完成子类特定算法的步骤，也可以覆盖在父类中已经实现的具体基本操作。
模式分析
在实现模板方法模式时，软件设计师可以协作进行。一个设计师负责给出一个算法的轮廓和框架，另一个设计师则负责给出这个算法的各个逻辑步骤。实现这些具体逻辑步骤的方法即为基本方法，而将这些基本方法汇总起来的方法即为模板方法，模板方法模式的名字也因此而来。下面详细介绍模板方法和基本方法：
模板方法模式