模版方法模式

一、 基本概述

下面列出咖啡、茶的冲泡方法。

1.咖啡冲泡方法

（1）把水煮沸

（2）用沸水冲泡咖啡

（3）把咖啡倒进杯子

（4）家牛奶和糖

2.茶的冲泡方法

（1）把水煮沸

（2）用沸水浸泡茶叶

（3）把茶倒进杯子

（4）加柠檬

在使用代码来完成这些方法时，我们一般想到的创建2个类（咖啡、茶类）来单独实现这四个步骤。或者更好点是创建一个饮料父类来共享第一步与第三步，然后继承父类实现各自饮料的第二步与第四步。那么还有更好一点的方式来处理上面的问题吗？有，可以使用模版方法模式。

二、详细说明

1.模版方法模式：在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模版方法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。

这个模式是用来创建一个算法的模版。什么是模版？如你所见，模版就是一个方法。更具体地说，这个方法将算法定义成一组步骤，其中的任何步骤都可以是抽象的，有子类负责实现。这可以确保算法的结构保持不变，同时由子类提供部分实现。

钩子是一种被声明在抽象类中的方法，但只有空的或者默认的实现，钩子的存在，可以让子类有能力对算法的不同点进行挂钩。要不要挂钩，由子类自行决定。

问：当我创建一个模版方法时，怎么才能知道什么时候该使用抽象方法，什么时候使用钩子呢？

答：当你的子类“必须”提供算法中某个方法或步骤的实现时，就使用抽象方法。如果算法的这个部分是可选的，就用钩子。如果是钩子的话，子类可以选择实现这个钩子，但并不强制这么做。

问：使用钩子真正的目的是什么？

答：钩子有几种用法。钩子可以让子类实现算法中可选的部分，或者在钩子对于子类的实现并不重要的时候，子类可以对此钩子置之不理。钩子的另一个用法，是让子类能够有机会对模版方法中某些即将发生的步骤作出反应。钩子也可以让子类有能力为其抽象类作一些决定。

　　如在Asp.net MVC框架中，你创建一个控制器，默认都是继承Controller类，而Controller类中就有钩子，如OnActionExecuted、OnActionExecuting、OnResultExecuted、OnResultExecuting等，这些钩子能够在你的控制器中进行实现，以便控制或加工对请求的动作与返回的执行。

2.设计原则：好莱坞原则：别调用（打电话给）我们，我们会调用（打电话给）你。

好莱坞原则可以给我们一种防止“依赖腐败”的方法。当高层组件依赖底层组件，而底层组件又依赖高层组件，而高层组件又依赖边侧组件，而边侧组件有依赖底层组件时，依赖腐败就发生了。在这种情况下，没有人可以轻易地搞懂系统是如何设计的。

在好莱坞原则之下，我们允许底层组件将自己挂钩到系统上，但是高层组件会决定什么时候和怎样使用这些底层组件。换句话说，高层组件对待底层组件的方式是“别调用我们，我们会调用你”。

好莱坞原则和模版方法之间的连接其实还算明显：当我们设计模版方法模式时，我们告诉子类，“不要调用我们，我们会调用你”。

问：底层组件不可以调用高层组件中的方法吗？

答：并不尽然，事实上，底层组件在结束时，常常会调用从超类中继承来的方法。我们所要做的是，避免让高层和底层组件之间有明显的环状依赖。

　　模版方法模式是一个很常见的模式，到处都是。尽管如此，你必须拥有一双锐利的眼镜，因为模版方法有许多实现，而它们看起来并不一定和书上所说的设计一致。

　　这个模式很常见是因为对创建框架来说，这个模式好用。有框架控制如何做事情，而由你（使用这个框架的人）指定框架算法中每个步骤的细节。

如在C#数组中，有Array类提供一个Sort()方法用来排序，该方法有2个参数（一个是数组，一个是IComparer 接口），Sort方法提供了排序算法，实现IComparer 接口的参数提供了数组元素怎么进行比较大小。

问：这真的是一个模版方法模式吗？

答：我们都知道，荒野中的模式并非总是如同教科书例子一般地中规中矩，为了符合当前的环境和实现的约束，它们总是要被适当地修改。这个Array类的Sort()方法的设计者受到一些约束，通常我们无法设计一个类继承C#数组，而Sort()方法希望能够适用于所有的数组（每个数组都是不同的类）。所以它们定义了一个静态方法，而由被排序的对象内的每个元素自行提供比较大小的算法部分。所以，这虽然不是教科书上的模版方法，但它的实现仍然符合模版方法模式的精神。再者，由于不需要继承数组可以使用这个算法，这样使得排序变得更有弹性、更有用。

4.总结：

1.好莱坞原则告诉我们，将决策权放在高层模块中，以便决定如何以及何时调用底层模块。

2.你将咋真实世界代码中看到模版方法模式的许多变体，不要期待它们全都是一眼就可以被你认出的。

3.策略模式和模版方法模式都封装算法，一个用组合，一个用继承。

4.工厂方法是模版方法的一种特殊版本。

三、代码列表

public abstract class CaffeineBeverage
{
    public void PrepareRecipe()
    {
        BoilWater();
        Brew();
        PourInCup();
        AddCondiments();
        Hook();
    }

    protected abstract void Brew();

    protected abstract void AddCondiments();

    private void BoilWater()
    {
        Console.WriteLine("Boiling water");
    }

    private void PourInCup()
    {
        Console.WriteLine("Pouring into cup");
    }

    protected virtual void Hook()
    {
        
    }
}
public class Coffee:CaffeineBeverage
{
    protected override void Brew()
    {
        Console.WriteLine("冲泡咖啡");
    }

    protected override void AddCondiments()
    {
    }
    
}
public class Tea : CaffeineBeverage
{
    protected override void Brew()
    {
        Console.WriteLine("浸泡茶");
    }

    protected override void AddCondiments()
    {
        Console.WriteLine("加柠檬");
    }
}

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