模板方法模式模板方法模式，一种高效的编程策略模板方法模式的优缺点

模板方法模式是一种设计模式，它将算法的公共部分定义为一个抽象类，将算法的特定步骤定义为各个子类的具体实现。这种设计模式的优点包括：代码复用、灵活性和扩展性。通过定义模板方法和基本方法，可以在抽象类中复用代码，减少重复代码的出现。子类可以根据自己的需求来实现或覆盖基本方法，从而在不改变算法结构的前提下，重新定义算法的某些特定步骤。模板方法模式允许在抽象类中定义钩子方法，使得子类可以在需要时添加额外的功能。，，模板方法模式也存在一些缺点：类的设计复杂性增加；违反单一职责原则。由于需要定义抽象类和子类，并且子类需要实现或覆盖基本方法，这可能会增加类的设计复杂性。在某些情况下，模板方法可能会包含过多的逻辑，导致违反单一职责原则。这时可以考虑将部分逻辑提取到其他类中。

本文目录导读：

模板方法模式概述
模板方法模式的特点
模板方法模式的应用实例

在软件开发过程中，我们经常会遇到一些需要重复执行的代码片段，这些代码片段可能涉及到一些通用的功能，例如输入验证、输出格式化等，为了提高代码的可重用性和可维护性，我们可以采用模板方法模式来解决这个问题，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。

模板方法模式模板方法模式，一种高效的编程策略模板方法模式的优缺点

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，模板方法模式可以让子类在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

模板方法模式由以下几个部分组成：

1、抽象类(Template):定义了算法的骨架，包括一个模板方法(通常是一个名为execute的方法)和一些抽象方法(如具体的输入验证和输出格式化方法)。

2、具体类(Concrete):实现了抽象类中的抽象方法，并在需要时覆盖模板方法中的某些步骤。

3、客户端(Client):使用具体类的对象来执行算法。

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的步骤解耦，使得子类只需要关注自己需要实现的步骤，而不需要关心整个算法的结构，这有助于提高代码的内聚性。

2、低耦合：由于模板方法模式将算法的骨架与具体的步骤解耦，因此子类可以在不影响其他子类的情况下修改自己的实现，这有助于降低代码的耦合度。

3、可扩展：当需要添加新的功能时，可以在具体类中直接添加新的方法，而无需修改抽象类或客户端的代码，这有助于提高软件的可扩展性。

模板方法模式的应用实例

以字符串处理为例，假设我们需要实现一个功能：将输入的字符串进行大小写转换，我们可以定义一个抽象类，包含一个模板方法用于实现大小写转换的基本逻辑：

public abstract class StringProcessor {
    public final void process(String input) {
        validateInput(input);
        convertCase();
        formatOutput();
    }
    protected abstract void validateInput(String input);
    protected abstract void convertCase();
    protected abstract void formatOutput();
}

我们可以创建两个具体类，分别实现不同的大小写转换方式：大写转小写和小写转大写：

public class LowerCaseProcessor extends StringProcessor {
    @Override
    protected void validateInput(String input) {
        if (input == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Input cannot be null");
        }
    }
    @Override
    protected void convertCase() {
        System.out.println("Converting case from upper to lower");
    }
    @Override
    protected void formatOutput() {
        System.out.println("Formatting output: " + input.toLowerCase());
    }
}

public class UpperCaseProcessor extends StringProcessor {
    @Override
    protected void validateInput(String input) {
        if (input == null) {
            throw new IllegalArgumentException("Input cannot be null");
        }
    }
    @Override
    protected void convertCase() {
        System.out.println("Converting case from lower to upper");
    }
    @Override
    protected void formatOutput() {
        System.out.println("Formatting output: " + input.toUpperCase());
    }
}

在客户端代码中使用具体类的对象来执行算法：

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        StringProcessor processor = new LowerCaseProcessor(); // 或者使用 new UpperCaseProcessor() 作为参数传入不同类型的对象来执行不同的大小写转换方式。