模板方法模式是一种行为设计模式，它将算法的公共部分抽取出来，定义为一个抽象方法，然后在子类中实现这个抽象方法。这种方式可以提高代码复用性和扩展性，同时符合开闭原则。 ，，模板方法模式的优点包括：提高了代码复用性、提高了扩展性、符合开闭原则等。缺点包括：增加了复杂性、引入了抽象类等。
本文目录导读：
在软件开发中，我们经常需要处理一些具有相似结构和行为的对象，这时，我们可以使用模板方法模式来简化代码的实现，本文将详细介绍模板方法模式的概念、特点、应用场景以及如何使用Python实现一个简单的模板方法模式示例。
模板方法模式概念
模板方法模式是一种行为设计模式，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。
模板方法模式特点
1、抽象性：模板方法模式将算法的某些步骤封装成抽象方法，具体的实现由子类完成，这样可以降低代码的耦合度，提高可维护性。
2、多态性：模板方法模式允许子类重写父类中的抽象方法，从而实现不同的功能，这使得我们可以在不修改原有代码的基础上，扩展新的功能。
3、稳定性：由于模板方法模式将算法的某些步骤封装成抽象方法，因此这些步骤在父类中是稳定的，不会因为子类的改变而改变。
模板方法模式应用场景
1、当需要对一组具有相似结构和行为的对象进行操作时，可以使用模板方法模式，对一组学生进行成绩统计时，可以定义一个计算平均分的方法，然后让各个子类实现具体的加减法操作。
2、当需要在不改变算法结构的情况下，扩展新的功能时，可以使用模板方法模式，在一个图形界面程序中，可以定义一个绘制基本图形的方法，然后让各个子类实现具体的绘制操作。
3、当需要在多个子类之间共享一些通用的操作时，可以使用模板方法模式，在一个游戏引擎中，可以定义一个碰撞检测的方法，然后让各个子类实现具体的碰撞检测逻辑。
四、Python实现一个简单的模板方法模式示例
下面我们使用Python实现一个简单的模板方法模式示例，该示例中有一个抽象基类Shape,它定义了一个计算面积的方法area()和一个绘制形状的方法draw()，具体的形状类(如Circle、Rectangle等)继承自Shape类，并重写area()和draw()方法以实现各自的功能。
from abc import ABC, abstractmethod
import math
class Shape(ABC):
@abstractmethod
def area(self):
pass
@abstractmethod
def draw(self):
pass
class Circle(Shape):
def __init__(self, radius):
self.radius = radius
def area(self):
return math.pi * self.radius ** 2
def draw(self):
print("画一个半径为", self.radius, "的圆")
class Rectangle(Shape):
def __init__(self, width, height):
self.width = width
self.height = height
def area(self):
return self.width * self.height
def draw(self):
print("画一个长为", self.width, "宽为", self.height, "的矩形")
shapes = [Circle(5), Rectangle(4, 6)]
for shape in shapes:
shape.draw()
print("面积为：", shape.area())通过这个示例，我们可以看到模板方法模式的优势在于它将计算面积和绘制形状这两个通用的操作封装成了抽象方法，使得子类可以在不改变算法结构的情况下，实现各自的功能，这种方式也提高了代码的可维护性和扩展性。
