Go 设计模式中模板模式

鱼弦：CSDN内容合伙人、CSDN新星导师、全栈领域创作新星创作者 、51CTO(Top红人+专家博主) 、github开源爱好者（go-zero源码二次开发、游戏后端架构 https://github.com/Peakchen）

 

模板模式原理详细解释：
模板模式（Template Pattern）是一种行为型设计模式，定义了一个算法框架，将其中一些步骤的具体实现延迟到子类中。模板模式通过将通用的算法流程放在父类中，并通过抽象方法和钩子方法来让子类实现具体的步骤，从而实现代码复用和扩展性。

模板模式的核心思想是将算法的结构固定下来，但将某些具体步骤的实现延迟到子类中。父类中定义了一个模板方法，该方法封装了算法的整体结构，它通常是一个具体方法，内部包含了多个抽象方法和具体方法。抽象方法由子类实现，用于定义算法的具体步骤，而具体方法在父类中已经实现好，用于提供算法中的通用逻辑。

底层结构图：
以下是模板模式的经典结构图：

+----------------------------+
|         AbstractClass      |
+----------------------------+
| # TemplateMethod()         |
| - AbstractMethod()         |
| - HookMethod()             |
| + ConcreteMethod()         |
+----------------------------+

        ^
        |
        |
        |
        |
        v

+----------------------------+
|        ConcreteClass       |
+----------------------------+
| - AbstractMethod()         |
| - HookMethod()             |
+----------------------------+

在上述结构图中，AbstractClass 是抽象类，定义了算法的整体结构，并包含了模板方法 TemplateMethod()。它可以是一个具体类，内部包含了多个抽象方法 AbstractMethod() 和一个具体方法 ConcreteMethod()，以及一个可选的钩子方法 HookMethod()。

ConcreteClass 是具体子类，继承自 AbstractClass，并实现了其中的抽象方法。它通过实现抽象方法来定义算法的具体步骤，可以重写钩子方法来在算法中添加或修改行为，还可以继承具体方法以重用通用逻辑。

使用场景解释：
模板模式适用于以下场景：

1. 当有一个算法的整体结构已经确定，但其中某些步骤的具体实现可能各不相同时，可以使用模板模式。模板模式将算法的结构固定下来，而将具体实现延迟到子类中，从而实现代码的复用和扩展。

2. 当希望在不改变算法结构的情况下，对某些步骤进行定制或扩展时，可以使用模板模式。通过在抽象类中定义钩子方法，子类可以选择性地重写钩子方法来添加或修改算法的行为。

3. 当有多个类拥有相似的行为逻辑，但具体实现可能不同时，可以使用模板模式。通过将相同的行为逻辑抽象到父类中，子类只需实现特定的步骤，从而实现代码的复用。

代码示例实现：
以下是一个使用Go语言实现模板模式的示例：

package main

import "fmt"

// AbstractClass 抽象类
type AbstractClass interface {
	TemplateMethod()
	AbstractMethod()
	HookMethod()
}

// ConcreteClass 具体子类
type ConcreteClass struct{}

// TemplateMethod 模板方法
func (c *ConcreteClass) TemplateMethod() {
	fmt.Println("TemplateMethod: Start")

	c.AbstractMethod()
	c.HookMethod()

	fmt.Println("TemplateMethod: End")
}

// AbstractMethod 抽象方法
func (c *ConcreteClass) AbstractMethod() {
	fmt.Println("AbstractMethod: Implemented by ConcreteClass")
}

// HookMethod 钩子方法
func (c *ConcreteClass) HookMethod() {
	fmt.Println("HookMethod: Default implementation in ConcreteClass")
}

func main() {
	abstractClass :=&ConcreteClass{}

	abstractClass.TemplateMethod()
}

在上述示例中，我们定义了一个 AbstractClass 接口作为抽象类，其中包含 TemplateMethod()、AbstractMethod() 和 HookMethod() 方法。然后，我们实现了具体子类 ConcreteClass，并在其中实现了抽象方法和钩子方法。在 main() 函数中，我们创建了一个 ConcreteClass 的实例，并调用了 TemplateMethod() 方法来执行算法。

文献材料链接：
以下是一些关于模板模式的文献材料链接，供进一步学习和参考：

1. Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software (GoF book)

   • Amazon链接

2. Refactoring Guru - Template Method

   • 链接

3. TutorialsPoint - Template Pattern

   • 链接

4. SourceMaking - Template Method Pattern

   • 链接

当前都有哪些产品在使用：
模板模式是一种常用的设计模式，在软件开发中有广泛的应用。以下是一些使用模板模式的产品和框架的示例：

1. Java语言中的java.util.Collections类中的sort()方法就是使用了模板模式。

2. Spring框架中的JdbcTemplate类也是使用了模板模式，其中的execute()方法就是一个模板方法，而update()和query()等方法则是具体的实现。

3. 某些Web框架中的控制器类通常也使用模板模式，其中定义了处理请求的整体结构，而具体的请求处理方法则由子类实现。