C# 计划模式（举动型模式）：模板方法模式
C# 计划模式（举动型模式）：模板方法模式在开辟过程中，我们经常会碰到一类问题：一些操作的整体步调是固定的，但某些具体步调的实现会因为场景差别而有所变化。模板方法模式（Template Method Pattern）是一种举动型计划模式，能够很好地解决这类问题。
模板方法模式的界说
模板方法模式界说了一个算法的框架，并允许子类在不改变算法结构的情况下重新界说某些步调的实现。它通过将算法的可变部门延迟到子类中，使代码的复用性更高，扩展性更好。
模板方法模式的结构
模板方法模式包罗以下角色：
[*]AbstractClass（抽象类）： 界说算法的骨架，包罗模板方法和抽象方法。
[*]ConcreteClass（具体子类）： 实现抽象方法，提供特定的逻辑。
示例：咖啡和茶的制作流程
我们以制作咖啡和茶为例，两者的制作步调相似，但某些具体操作差别：
[*]烧水。
[*]冲泡饮品（咖啡或茶）。
[*]倒入杯中。
[*]添加配料（糖、牛奶或柠檬）。
代码实现
using System;
// 抽象类：饮品制作模板
public abstract class BeverageTemplate
{
// 模板方法：定义制作流程
public void PrepareBeverage()
{
BoilWater();
Brew();
PourInCup();
AddCondiments();
}
// 通用步骤：烧水
private void BoilWater()
{
Console.WriteLine("烧水中...");
}
// 通用步骤：倒入杯中
private void PourInCup()
{
Console.WriteLine("将饮品倒入杯中。");
}
// 抽象方法：冲泡饮品
protected abstract void Brew();
// 抽象方法：添加配料
protected abstract void AddCondiments();
}
// 具体类：咖啡
public class Coffee : BeverageTemplate
{
protected override void Brew()
{
Console.WriteLine("用热水冲泡咖啡。");
}
protected override void AddCondiments()
{
Console.WriteLine("添加糖和牛奶。");
}
}
// 具体类：茶
public class Tea : BeverageTemplate
{
protected override void Brew()
{
Console.WriteLine("用热水浸泡茶叶。");
}
protected override void AddCondiments()
{
Console.WriteLine("添加柠檬。");
}
}
// 测试代码
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Console.WriteLine("制作咖啡：");
BeverageTemplate coffee = new Coffee();
coffee.PrepareBeverage();
Console.WriteLine();
Console.WriteLine("制作茶：");
BeverageTemplate tea = new Tea();
tea.PrepareBeverage();
}
}
输出结果
制作咖啡：
烧水中...
用热水冲泡咖啡。
将饮品倒入杯中。
添加糖和牛奶。
制作茶：
烧水中...
用热水浸泡茶叶。
将饮品倒入杯中。
添加柠檬。
模板方法模式的优缺点
优点
[*]代码复用性高： 提取通用代码到抽象类中，制止重复代码。
[*]机动性强： 子类可以机动实现具体步调，而无需改变算法结构。
[*]遵照开闭原则： 新增具体实现时，只需添加新子类，无需修改抽象类。
缺点
[*]继承关系局限： 如果抽象类发生变化，所有子类都须要修改。
[*]子类数量增加： 每个具体实现都须要一个子类。
实用场景
[*]一个操作有固定的步调，但某些步调须要子类定制化实现。
[*]有多个类的举动逻辑相似，但在细节实现上有所差别。
总结
模板方法模式是将不变的举动放在父类中，具体的实现延迟到子类中，从而实现了代码复用和机动扩展。在实际开辟中，例如工作流引擎、报表天生等场景，都可以看到模板方法模式的身影。
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