介绍

模板方法（Template Method）是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，将算法中的一些步骤延迟到子类中实现。模板方法模式使得子类可以在不改变算法结构的情况下重新定义算法的特定步骤。

模板方法模式的关键是抽象类，它包含一个模板方法和一些抽象方法。模板方法定义了一个算法的步骤和顺序，而抽象方法用于让子类实现具体的步骤。

优点

• 代码复用性：通过定义一个通用的算法骨架，将一些共同的步骤和逻辑放在父类中实现，可以避免重复编写相似的代码，提高代码的复用性。

• 扩展性：模板方法模式通过将可变的部分延迟到子类中实现，可以方便地扩展和修改算法的特定步骤，而不需要修改算法的整体结构。

• 封装性：模板方法模式可以将算法的实现细节封装在抽象类中，对客户端隐藏具体步骤的实现细节，提供了一种更高层次的抽象。

• 适应性：模板方法模式可以在不改变算法整体结构的情况下，允许子类对算法的特定步骤进行定制，以满足不同的需求。

缺点

• 限制子类的选择：模板方法模式中，父类定义了算法的整体结构，子类只能定制其中的某些步骤，无法改变整体结构。这可能会限制子类的选择，使得一些特殊情况下的定制变得困难。

• 增加了类的数量：使用模板方法模式，需要定义抽象类和具体子类，这可能会增加类的数量，增加了代码的复杂性。

使用场景

• 框架和库设计：在开发框架或库时，可以使用模板方法模式定义框架的核心算法和骨架，同时留出一些抽象方法供用户扩展和定制特定的行为。例如，Web框架中的请求处理流程、测试框架中的测试用例执行流程等都可以使用模板方法模式来定义。

• 算法设计：当一个算法的整体结构是固定的，但其中某些步骤的具体实现可能会有所变化时，可以使用模板方法模式。例如，排序算法中的比较和交换操作可以通过模板方法来定义，具体的排序策略可以在子类中实现。

• 生命周期方法：在对象的生命周期中，存在一些固定的步骤和顺序，但具体实现可能因对象类型的不同而有所变化。例如，在游戏开发中，各种游戏角色的创建、初始化、更新和销毁等生命周期步骤可以使用模板方法模式来定义。

• 数据库访问：在数据库访问操作中，可以使用模板方法模式定义通用的数据库操作流程，如打开数据库连接、执行SQL语句、处理结果集等。不同的数据库访问方式可以通过子类来实现具体的数据库驱动。

• 游戏设计：在游戏开发中，可以使用模板方法模式定义游戏中的关卡、战斗等流程。游戏中的不同关卡或战斗可以通过子类来实现具体的逻辑和规则。

代码示例

package main

import "fmt"

// OrderProcessor 是订单处理器接口
type OrderProcessor interface {
    Process()
    Validate()
    CalculateTotal()
    PlaceOrder()
}

// AbstractOrderProcessor 是订单处理器的抽象类，实现了订单处理的模板方法
type AbstractOrderProcessor struct{}

func (a *AbstractOrderProcessor) Validate() {
    fmt.Println("验证订单")
}

func (a *AbstractOrderProcessor) CalculateTotal() {
    fmt.Println("计算订单总金额")
}

func (a *AbstractOrderProcessor) PlaceOrder() {
    fmt.Println("下订单")
}

func (a *AbstractOrderProcessor) Process() {
    a.Validate()
    a.CalculateTotal()
    a.PlaceOrder()
}

// ConcreteOrderProcessor 是具体的订单处理器，实现了订单处理器接口
type ConcreteOrderProcessor struct {
    AbstractOrderProcessor
}

func (c *ConcreteOrderProcessor) CalculateTotal() {
    fmt.Println("订单总金额为200")
}
func (c *ConcreteOrderProcessor) PlaceOrder() {
    fmt.Println("下订单")
}

func (c *ConcreteOrderProcessor) Process() {
    c.Validate()
    c.CalculateTotal()
    c.PlaceOrder()
}
func main() {
    order := AbstractOrderProcessor{}
    orderProcessor := ConcreteOrderProcessor{order}
    orderProcessor.Process()
}

验证订单
订单总金额为200
下订单