C#模板方法模式详解：算法骨架与子类定制

"C#设计模式系列教程-模板方法模式是一种软件设计模式，它提供了一种在基类中定义算法骨架并将其部分步骤推迟到子类中实现的方式。这种模式有助于保持算法结构的不变性，同时允许子类根据需要重定义或扩展特定的操作步骤。 1. 概述： 模板方法模式的核心思想是将一个算法分解为一系列基本操作（抽象方法），并将这些操作的执行顺序定义在抽象类（AbstractClass）中。这种方式使得子类能够专注于实现具体的步骤，而不必改变整个算法的结构。这种灵活性使得模板方法适用于需要重复使用但可能有细微变化的算法。 2. 角色与职责： - **抽象类（AbstractClass）**：它是模式的关键组成部分，定义了算法的公共框架，包含一系列抽象方法，如`PrimitiveOperation1()`和`PrimitiveOperation2()`。这些方法提供了算法的基本结构，子类必须实现这些方法来完成整个算法。 - **具体类（ConcreteClass）**：继承自抽象类，负责实现那些推迟执行的抽象方法。每个具体类可以根据需要修改这些方法的行为，从而实现不同的算法变体。例如，`ConcreteClassA`和`ConcreteClassB`都是具体类，它们各自实现了对`PrimitiveOperation1()`和`PrimitiveOperation2()`的不同实现。 3. 实现示例： - 在模板方法`TemplateMethod()`中，首先调用`PrimitiveOperation1()`，然后调用`PrimitiveOperation2()`。这是算法的骨架部分，不会因子类的不同而改变。 - 在`ConcreteClassA`中，`PrimitiveOperation1()`和`PrimitiveOperation2()`被重写，输出特定的文本，表明每个子类可以有自己的行为逻辑。 4. 优点与适用场景： - **代码复用**：通过模板方法，共享了算法的大部分逻辑，降低了代码重复。 - **灵活性**：子类可以改变算法的具体实现，而不会影响基础结构。 - **可扩展性**：新功能可以通过添加新的具体类实现，保持原有代码的完整性。 5. 注意点： - 抽象方法的顺序是关键，不能随意改变，因为这可能会破坏算法的整体逻辑。 - 模板方法模式适用于那些有固定流程但可能有不同的细节步骤的情况，如图形绘制、游戏引擎渲染等。 C#中的模板方法模式提供了一种在设计面向对象系统时，既保持代码结构清晰又便于扩展的方法。通过理解和应用此模式，开发人员可以在确保算法核心不变的同时，灵活地应对需求的变化。"