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Python设计模式详解之13 —— 模板方法模式

article 2024/11/26 19:25:26

Template Method 设计模式 是一种行为型设计模式，用于定义一个操作的骨架，将某些步骤延迟到子类中实现，从而允许子类在不改变整体算法结构的情况下重新定义某些步骤。

在 Python 中，Template Method 模式通常使用基类的方法来定义通用算法框架，并通过子类覆盖特定步骤实现具体逻辑。

结构

抽象类: 提供算法的骨架，包含模板方法（定义算法步骤的顺序）和一些需要子类实现的抽象方法。
具体类: 实现抽象方法，定义算法的具体步骤。

代码示例

from abc import ABC, abstractmethod

class AbstractWorkflow(ABC):
    """抽象类，定义算法的骨架"""

    def template_method(self):
        """模板方法，定义算法的框架"""
        self.step_one()
        self.step_two()
        self.hook()  # 可选步骤
        self.step_three()

    def step_one(self):
        """通用步骤"""
        print("Step 1: Common implementation.")

    @abstractmethod
    def step_two(self):
        """需要子类实现的抽象方法"""
        pass

    @abstractmethod
    def step_three(self):
        """需要子类实现的抽象方法"""
        pass

    def hook(self):
        """钩子方法，子类可选择性覆盖"""
        print("Default hook: Optional step.")

class ConcreteWorkflowA(AbstractWorkflow):
    """具体实现 A"""

    def step_two(self):
        print("Step 2 (A): Specific implementation for A.")

    def step_three(self):
        print("Step 3 (A): Specific implementation for A.")

class ConcreteWorkflowB(AbstractWorkflow):
    """具体实现 B"""

    def step_two(self):
        print("Step 2 (B): Specific implementation for B.")

    def step_three(self):
        print("Step 3 (B): Specific implementation for B.")

    def hook(self):
        print("Custom hook: Overridden by B.")

# 客户端代码
def client_code(workflow: AbstractWorkflow):
    workflow.template_method()

if __name__ == "__main__":
    print("Running ConcreteWorkflowA:")
    client_code(ConcreteWorkflowA())

    print("\nRunning ConcreteWorkflowB:")
    client_code(ConcreteWorkflowB())

运行结果

Running ConcreteWorkflowA:
Step 1: Common implementation.
Step 2 (A): Specific implementation for A.
Default hook: Optional step.
Step 3 (A): Specific implementation for A.

Running ConcreteWorkflowB:
Step 1: Common implementation.
Step 2 (B): Specific implementation for B.
Custom hook: Overridden by B.
Step 3 (B): Specific implementation for B.