模板方法模式是一种高效且可扩展的软件设计模式，它定义了一个操作中的算法框架，将一些步骤延迟到子类中实现。这种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优点是提高了代码的可重用性和可维护性，同时降低了系统的耦合度。通过使用模板方法模式，开发人员可以将通用的算法逻辑与特定于某个类的功能分离，从而实现更好的代码组织和模块化。
我们将探讨一种在软件开发过程中广泛使用的模式——模板方法模式，模板方法模式是一种行为型设计模式，它为子类提供了一个定义算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现，这种模式的主要优点是它可以提高代码的可重用性和可扩展性，同时保持算法的稳定性。
让我们来了解一下模板方法模式的基本结构，一个典型的模板方法模式包括以下几个部分：
1、抽象类(Template Class):这是包含算法骨架的父类，其中定义了一些抽象方法(如execute())和具体方法(如initialize()、preProcess()和postProcess())，抽象方法是子类必须实现的方法，而具体方法则是可选的，可以根据需要进行实现。
2、具体类(Concrete Class):这是实现了抽象类中抽象方法的具体子类，子类可以根据需要覆盖抽象方法中的某些步骤，或者添加新的功能。
3、客户端(Client):这是使用模板方法模式的类，它通过调用抽象类的实例来执行算法，客户端不需要了解算法的具体实现细节，只需要知道如何调用相应的方法即可。
下面我们通过一个简单的例子来说明模板方法模式的使用，假设我们要实现一个计算圆的面积和周长的程序，我们可以使用模板方法模式来完成这个任务。
我们创建一个抽象类Circle,其中定义了计算面积和周长的方法：
public abstract class Circle {
// 初始化半径
protected double radius;
public Circle(double radius) {
this.radius = radius;
}
// 计算面积的抽象方法
public abstract double getArea();
// 计算周长的抽象方法
public abstract double getPerimeter();
}我们创建两个具体的子类：CIRCLE_A和CIRCLE_B,分别表示圆形A和圆形B，这两个子类分别实现了getArea()和getPerimeter()方法：
public class CIRCLE_A extends Circle {
public CIRCLE_A(double radius) {
super(radius);
}
@Override
public double getArea() {
return Math.PI * radius * radius;
}
@Override
public double getPerimeter() {
return 2 * Math.PI * radius;
}
}
public class CIRCLE_B extends Circle {
public CIRCLE_B(double radius) {
super(radius);
}
@Override
public double getArea() {
return Math.PI * (radius + radius) * (radius + radius);
}
@Override
public double getPerimeter() {
return (2 * Math.PI * radius) + (4 * Math.PI * radius);
}
}我们在客户端代码中使用模板方法模式来计算圆的面积和周长：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
Circle circleA = new CIRCLE_A(5); // 创建圆形A实例，半径为5
Circle circleB = new CIRCLE_B(7); // 创建圆形B实例，半径为7
System.out.println("圆形A的面积为：" + circleA.getArea()); // 输出圆形A的面积
System.out.println("圆形A的周长为：" + circleA.getPerimeter()); // 输出圆形A的周长
System.out.println("圆形B的面积为：" + circleB.getArea()); // 输出圆形B的面积
System.out.println("圆形B的周长为：" + circleB.getPerimeter()); // 输出圆形B的周长
}
}
