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骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重新定义该算法的某些特定步骤。 ，，模板方法模式的优点是可以使子类在不改变算法结构的前提下，重新定义算法的某些步骤；缺点是如果子类没有重写模板方法中的某些步骤，那么这些步骤将会被执行，但是这些步骤可能会导致程序出现错误。
在软件开发领域，设计模式是一种被广泛应用的解决问题的方法，模板方法模式(Template Method Pattern)是23种经典设计模式之一，它是一种行为型设计模式，提供了一种可复用的结构来处理不规则的客户端代码，本文将详细解析模板方法模式的特点、结构以及优缺点，帮助读者更好地理解和应用这一设计模式。
1、什么是模板方法模式？
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。
模板方法模式的主要角色有：
- 抽象类(Abstract Class):定义了算法的骨架，包括一个模板方法(Template Method)和一个或多个具体方法(Concrete Methods)。
- 具体类(Concrete Class):实现了抽象类中的抽象方法和具体方法，用于填充模板方法中的一些步骤。
- 客户端(Client):调用抽象类中的模板方法，并通过具体类来实现具体的步骤。
2、模板方法模式的特点
- 算法骨架的封装：模板方法模式将算法的骨架进行封装，使得子类只需要关注具体的方法实现，而不需要关心算法的整体结构。
- 步骤的延迟实现：模板方法模式将一些步骤延迟到子类中实现，这样可以避免在父类中出现大量的重复代码。
- 可扩展性：通过继承和多态，模板方法模式具有良好的可扩展性，可以根据需要轻松地添加或删除功能。
3、模板方法模式的结构
下面我们通过一个简单的示例来说明模板方法模式的结构：
from abc import ABC, abstractmethod
抽象类(Abstract Class)
class Animal(ABC):
@abstractmethod
def template_method(self):
pass
具体类(Concrete Class)A
class Dog(Animal):
def template_method(self):
self.walk()
self.bark()
具体类(Concrete Class)B
class Cat(Animal):
def template_method(self):
self.meow()
self.sleep()在这个示例中，我们定义了一个抽象类Animal,它包含一个抽象方法template_method，然后我们定义了两个具体类Dog和Cat,它们分别实现了template_method方法，客户端可以通过创建Dog和Cat的实例来调用它们的template_method方法。
4、模板方法模式的优缺点
优点：
- 代码复用：模板方法模式可以将算法的骨架进行封装，使得子类只需要关注具体的方法实现，而不需要关心算法的整体结构，这有助于减少代码重复，提高代码的可维护性。
- 可扩展性：通过继承和多态，模板方法模式具有良好的可扩展性，可以根据需要轻松地添加或删除功能。
- 提高代码的可读性和可维护性：将算法的骨架进行封装，使得子类可以更容易地理解和修改算法，通过多态，客户端可以直接调用子类的方法，而不需要关心底层的具体实现。
缺点：
- 如果子类没有正确地实现父类中的抽象方法，那么整个程序可能会出现错误，在使用模板方法模式时，需要注意确保子类正确地实现了父类中的抽象方法。
