创建型（5种） 工厂方法 抽象工厂模式 单例模式 建造者模式 原型模式
结构型（7种） 适配器模式 装饰器模式 代理模式 外观模式 桥接模式 组合模式 享元模式
行为型（11种） 策略模式 模板方法模式 观察者模式 迭代器模式 责任链模式 命令模式
备忘录模式 状态模式 访问者模式 中介者模式
模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，用于定义一个算法的骨架，而将一些步骤的具体实现延迟到子类中。这样，可以在不改变算法结构的情况下，让子类重新定义算法中的某些步骤。
主要角色：
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抽象类（Abstract Class）：定义一个模板方法（Template Method），其中包含算法的框架，以及一些抽象方法或具体方法。抽象类中的模板方法定义了算法的步骤顺序，并调用了具体的方法，这些方法可以是抽象的，由子类去实现。
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具体子类（Concrete Class）：继承自抽象类，实现了其中定义的抽象方法，提供了算法中特定步骤的具体实现。具体子类可以覆盖抽象类中的方法，以实现特定的行为。
工作原理：
- 抽象类定义了一个模板方法，其中包含了算法的骨架，以及一些抽象方法或具体方法。
- 具体子类继承抽象类，并实现其中的抽象方法，提供算法中特定步骤的具体实现。
- 客户端通过调用抽象类中的模板方法来使用算法，具体子类会按照模板方法定义的算法框架执行相应的步骤。
优点：
- 提高代码复用性：通过抽象模板方法，封装了算法的通用部分，使得代码更易于维护和扩展。
- 灵活性：允许子类根据需要重新定义或扩展算法中的特定步骤，从而实现定制化。
- 便于管理：通过模板方法对算法进行统一管理和调度，提高了代码的结构化程度。
缺点：
- 可能导致代码膨胀：如果模板方法中的步骤过多或过于复杂，会增加子类的实现难度，导致代码膨胀。
- 限制灵活性：模板方法模式可能限制了子类的灵活性，特定步骤的实现必须符合父类定义的算法框架。
适用场景：
模板方法模式适用于以下场景：
- 当需要实现一组算法中的共同部分，并将可变部分延迟到子类中时。
- 当存在多个具有相似算法结构但实现细节不同的情况时。
- 当希望通过一个固定的算法框架来管理和调度算法时。
代码示例（以Java为例）
// 抽象类定义了算法框架
abstract class AbstractClass {// 模板方法定义了算法的骨架，调用了具体的方法public void templateMethod() {step1();step2();step3();}// 具体方法，有默认实现protected void step1() {System.out.println("AbstractClass: Performing step 1");}// 抽象方法，由子类实现protected abstract void step2();// 具体方法，可以在子类中选择是否覆盖protected void step3() {System.out.println("AbstractClass: Performing step 3");}
}// 具体子类实现了抽象类中的抽象方法
class ConcreteClass extends AbstractClass {// 实现了抽象方法@Overrideprotected void step2() {System.out.println("ConcreteClass: Performing step 2");}
}public class Main {public static void main(String[] args) {// 创建具体子类对象AbstractClass obj = new ConcreteClass();// 调用模板方法obj.templateMethod();}
}
代码示例（以Python为例）
from abc import ABC, abstractmethod# 抽象类定义了算法框架
class AbstractClass(ABC):# 模板方法定义了算法的骨架，调用了具体的方法def template_method(self):self.step1()self.step2()self.step3()# 具体方法，有默认实现def step1(self):print("AbstractClass: Performing step 1")# 抽象方法，由子类实现@abstractmethoddef step2(self):pass# 具体方法，可以在子类中选择是否覆盖def step3(self):print("AbstractClass: Performing step 3")# 具体子类实现了抽象类中的抽象方法
class ConcreteClass(AbstractClass):# 实现了抽象方法def step2(self):print("ConcreteClass: Performing step 2")if __name__ == "__main__":# 创建具体子类对象obj = ConcreteClass()# 调用模板方法obj.template_method()
在这个示例中，AbstractClass 是抽象类，定义了模板方法 templateMethod() 和具体方法 step1()、step3()，以及抽象方法 step2()。ConcreteClass 是具体子类，实现了抽象方法 step2()。在 Main 类中，我们创建了 ConcreteClass 的对象，并调用了模板方法 templateMethod()，它按照定义的算法骨架执行了相应的步骤。
