c#设计模式-行为型模式之模板方法模式

迈不过友情╰ 2024-04-23 20:19 6阅读 0赞

### 🚀简介 ###

模板方法模式定义了一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。通常用于应对在开发中设计一个系统时知道了算法所需的关键步骤，而且确定了这些步骤的执行顺序，但某些步骤的具体实现还未知，或者说某些步骤的实现与具体的环境相关。

#### 👻角色 ####

模板方法（ Template Method ）模式包含以下主要角色：

1.  抽象类（Abstract Class）：负责给出一个算法的轮廓和骨架。它由一个模板方法和若干个基 本方法构成。 
    
    1.  模板方法：定义了算法的骨架，按某种顺序调用其包含的基本方法。 
    2.  基本方法：是实现算法各个步骤的方法，是模板方法的组成部分。基本方法又可以分为三 种： 
        
        1.  抽象方法(Abstract Method) ：一个抽象方法由抽象类声明、由其具体子类实现。 
        2.  具体方法(Concrete Method) ：一个具体方法由一个抽象类或具体类声明并实现， 其子类可以进行覆盖也可以直接继承。 
        3.  钩子方法(Hook Method) ：在抽象类中已经实现，包括用于判断的逻辑方法和需要子类重写的空方法两种。一般钩子方法是用于判断的逻辑方法，这类方法名一般为isXxx，返回值类型为boolean类型。 
2.  具体子类（Concrete Class）：实现抽象类中所定义的抽象方法和钩子方法，它们是一个顶级逻辑的组成步骤

## 🚀案例 ##

例如我们在炒菜的时候，炒菜的步骤是固定的，分为倒油、热油、倒菜、倒调料品、翻炒等步骤。现通过模板方法模式来用代码模拟

### 🐤抽象类 ###

在以下抽象类中，有具体的实现方法，如倒油、热油、翻炒，因为这些步骤是我们已知的，不管炒什么菜都需要经历这个步骤，但是炒的菜不一样我们倒的蔬菜就不一样，加的调料也不一样，因此把这一部分声明为抽象方法，在子类中再去实现。最后在cookProcess中按照顺序调用类中的方法。

public abstract class AbstractClass
    {
        //第一步倒油，直接实现
        public void pourOil()
        {
            Console.WriteLine("倒油");
        }
    
        //第二步：热油是一样的，直接实现
        public void heatOil()
        {
            Console.WriteLine("热油");
        }
    
        //第三步：倒蔬菜
        public abstract void pourVegetable();
    
        //第四步：倒调味料是不一样
        public abstract void pourSauce();
    
        //第五步：翻炒是一样的，所以直接实现
        public void fry()
        {
            Console.WriteLine("炒啊炒啊炒到熟啊");
        }
    
        public void cookProcess()
        {
            //第一步：倒油
            this.pourOil();
            //第二步：热油
            this.heatOil();
            //第三步：倒蔬菜
            this.pourVegetable();
            //第四步：倒调味料
            this.pourSauce();
            //第五步：翻炒
            this.fry();
        }
    }

### 🐤具体子类 ###

炒辣包菜，实现抽象类中关于菜和配料的抽象方法。

public class ConcreteClass_BaoCai : AbstractClass
    {
        public override void pourVegetable()
        {
            Console.WriteLine("下包菜");
        }
    
        public override void pourSauce()
        {
            Console.WriteLine("下辣椒");
        }
    }

🐳同上

public class ConcreteClass_CaiXin : AbstractClass
    {
        public override void pourVegetable()
        {
            Console.WriteLine("下菜心");
        }
    
        public override void pourSauce()
        {
            Console.WriteLine("下蒜蓉");
        }
    }

### 🐤测试类 ###

class MyClass
    {
        public static void Main(string[] args)
        {
            var concreteClassBaoCai = new ConcreteClass_BaoCai();
            concreteClassBaoCai.cookProcess();
            Console.WriteLine("---------------------");
            var concreteClassCaiXin = new ConcreteClass_CaiXin();
            concreteClassCaiXin.cookProcess();
        }
    }

运行结果！

![e12e3af5fb2c4dae9ca03b3c18ecfdbc.png][]

## 🚀优缺点 ##

**优点：**

1.  提高代码复用性，将相同部分的代码放在抽象的父类中，而将不同的代码放入不同的子类中。 
2.  实现了反向控制，通过一个父类调用其子类的操作，通过对子类的具体实现扩展不同的行为，实现了反向控制 ，并符合“开闭原则”。

**缺点：**

1.  对每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象。 
2.  父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，它提高了代码阅读的难度。

**适用场景**

1.  算法的整体步骤很固定，但其中个别部分易变时，这时候可以使用模板方法模式，将容易变的部分抽象出来，供子类实现。 
2.  需要通过子类来决定父类算法中某个步骤是否执行，实现子类对父类的反向控制。

[e12e3af5fb2c4dae9ca03b3c18ecfdbc.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/04/23/dafd6baed27f481fbe50ceaf118aafeb.png