模板方法模式是一种行为设计模式，它通过定义一个算法的骨架，将一些步骤的具体实现延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变算法的结构即可重定义算法中的某些步骤，从而避免了代码重复。模板方法模式的优点有：提高代码复用性、提高扩展型、符合开闭原则等 。
本文目录导读：
在编程领域，模板方法模式是一种设计模式，它提供了一种在不指定具体算法的情况下，可以定义算法的骨架结构的方法，这种模式通常用于实现具有相同接口的一系列算法，使得算法的变化可以通过替换不同的算法实现来实现，而无需修改使用这些算法的客户端代码，本文将详细介绍模板方法模式的概念、特点、应用场景以及优缺点。
概念
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，并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。
特点
1、抽象性：模板方法模式将算法的各个步骤抽象为一个或多个抽象方法，具体的实现由子类完成。
2、多态性：模板方法模式允许子类重写父类中的抽象方法，从而实现不同的算法逻辑。
3、稳定性：模板方法模式保证了算法的稳定性，即使子类改变了算法的一些步骤，也不会影响到其他步骤的执行。
4、可扩展性：模板方法模式具有良好的可扩展性，可以方便地添加新的子类来实现新的功能。
应用场景
1、当需要实现一组具有相似功能的算法时，可以使用模板方法模式将这组算法封装起来，提高代码的复用性。
2、当需要在不改变算法结构的情况下，对算法进行一定程度的扩展时，可以使用模板方法模式。
3、当需要实现一个通用的数据处理框架时，可以使用模板方法模式作为底层数据处理的核心。
优缺点
1、优点：
- 提高了代码的复用性和可维护性；
- 便于扩展和修改；
- 保证了算法的稳定性。
2、缺点：
- 如果子类没有实现所有的抽象方法，那么调用者将无法正常使用该算法；
- 如果子类实现了部分抽象方法，那么调用者可能需要对代码进行一定的修改以适应新的实现。
示例代码
以下是一个简单的模板方法模式示例，实现了一个计算圆的面积和周长的算法：
// 抽象类 Shape
public abstract class Shape {
// 模板方法，计算圆的面积和周长
public final void calculateAreaAndPerimeter() {
calculateArea(); // 计算面积(抽象方法)
calculatePerimeter(); // 计算周长(抽象方法)
}
// 抽象方法：计算面积
protected abstract void calculateArea();
// 抽象方法：计算周长
protected abstract void calculatePerimeter();
}
// Circle 类继承自 Shape 类，实现了计算圆的面积和周长的方法
public class Circle extends Shape {
private double radius; // 半径
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
// 实现抽象方法：计算面积(具体实现)
@Override
protected void calculateArea() {
double area = Math.PI * radius * radius; // 根据公式计算面积
System.out.println("圆的面积为：" + area);
}
// 实现抽象方法：计算周长(具体实现)
@Override
protected void calculatePerimeter() {
double perimeter = 2 * Math.PI * radius; // 根据公式计算周长
System.out.println("圆的周长为：" + perimeter);
}
}模板方法模式是一种非常实用的设计模式，它可以帮助我们实现具有相似功能的算法，提高代码的复用性和可维护性，在实际编程过程中，我们可以根据具体需求选择合适的设计模式来解决问题。
