模板方法模式是一种行为型设计模式，它定义了一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中实现。模板方法模式的优点包括：提高代码复用性，将相同部分代码放在抽象的父类中；提高扩展型，将不同的代码放在不同的子类中，通过对子类的扩展增加新的行为；符合开闭原则，通过父类调用子类的操作，通过对子类的扩展来增加新的行为。缺点包括：增加复杂性，类数量增加，增加了系统复杂性；引入了抽象类，对于每个实现都需要定义一个子类；继承缺点，模板主要通过继承实现，继承关系自身就有缺点，如果父类增加新的抽象方法，所有的子类都要修改一遍 。
本文目录导读：
在软件开发过程中，我们经常会遇到一些通用的功能，这些功能在多个子类中都有相似的实现，为了避免重复代码，提高代码的可维护性和可扩展性，我们可以采用模板方法模式来实现这些通用功能，本文将详细介绍模板方法模式的概念、特点以及如何在实际项目中应用。
模板方法模式概述
模板方法模式是一种行为型设计模式，它定义了一个操作中的算法的骨架，将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，重新定义算法中的某些步骤。
模板方法模式包含以下角色：
1、抽象类(Template):定义了算法的骨架，包括一个模板方法(通常为final方法)和一些抽象方法，模板方法的具体实现由子类完成。
2、具体类(Concrete):实现了抽象类中的抽象方法，并根据需要重写模板方法。
3、客户端(Client):使用抽象类生成具体类的对象，调用其方法。
模板方法模式的特点
1、高内聚：模板方法模式将算法的骨架与具体实现分离，使得各个子类可以独立地修改算法的某些步骤，而不影响其他步骤，这有助于提高代码的内聚性。
2、低耦合：模板方法模式将算法的骨架和具体实现解耦，使得客户端不需要了解算法的具体实现细节，这有助于降低系统的耦合度。
3、可扩展性：模板方法模式允许在不修改算法骨架的情况下，通过继承或接口扩展来增加新的功能，这有助于提高系统的可扩展性。
模板方法模式的应用场景
1、工具类开发：在开发一些通用的工具类时，可以使用模板方法模式来实现一些公共功能，如文件操作、网络请求等，这样可以避免在每个子类中重复实现这些功能，提高代码的可维护性。
2、业务逻辑处理：在处理一些具有相似业务逻辑的任务时，可以使用模板方法模式来实现算法的骨架，将具体的业务逻辑处理交给子类完成，这样可以降低系统的复杂度，提高代码的可读性。
3、策略模式优化：当需要在运行时动态选择不同的算法或策略时，可以使用模板方法模式作为策略模式的优化方案，这样可以避免使用大量的if-else语句，提高代码的可读性和可维护性。
实例解析
以计算圆的面积为例，我们可以使用模板方法模式来实现一个通用的计算圆面积的方法，首先定义一个抽象类Circle,然后定义一个具体的子类Rectangle,最后在客户端调用这些类的方法来计算圆的面积。
// 抽象类 Circle
public abstract class Circle {
// 模板方法
public final double calculateArea(double radius) {
getCircleArea(radius); // 调用具体子类的方法来计算面积
return area;
}
// 抽象方法，由子类实现
protected abstract void getCircleArea(double radius); // 具体子类实现该方法，如：Rectangle.getRectangleArea(radius)
}
// 具体子类 Rectangle(这里仅作演示，实际情况应使用圆形计算面积)
public class Rectangle extends Circle {
private double width; // 这里仅作演示，实际情况应使用圆形的半径或其他参数表示宽度和高度
private double height; // 这里仅作演示，实际情况应使用圆形的半径或其他参数表示宽度和高度
@Override
protected void getCircleArea(double radius) {
this.width = radius; // 这里仅作演示，实际情况应使用圆形的半径或其他参数表示宽度和高度
this.height = radius; // 这里仅作演示，实际情况应使用圆形的半径或其他参数表示宽度和高度
area = width * height; // 根据矩形面积公式计算面积
}
}模板方法模式是一种非常实用的设计模式，它可以帮助我们在保持代码高内聚、低耦合的同时，实现可复用的功能，在实际项目中，我们可以根据需要灵活运用模板方法模式来优化代码结构，提高代码质量。
