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Python中如何实现模板方法模式？

裘德小鎮的故事

发布： 2025-04-30 13:48:01

原创

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在python中实现模板方法模式的步骤如下：1.定义抽象基类和抽象方法，使用abc模块；2.在抽象类中定义模板方法，调用多个步骤；3.创建具体类，重写抽象方法实现具体步骤。模板方法模式通过定义算法结构并允许子类定制某些步骤，提高了代码的复用性和灵活性，但需注意避免过度设计和继承复杂性。

Python中如何实现模板方法模式？

在Python中实现模板方法模式是一件既有趣又有用的任务。这是一种设计模式，允许你在不改变子类算法结构的前提下，让子类重写算法的某些步骤。让我们从这个模式的基础开始，深入探讨如何在Python中实现它，并分享一些我在实际项目中使用这个模式的经验和踩过的坑。

在Python中，模板方法模式的核心是定义一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中去实现。这意味着你可以让子类在不改变算法结构的前提下，定制某些步骤的行为。让我们从一个简单的例子开始，看看如何在Python中实现这个模式：

from abc import ABC, abstractmethod

class AbstractClass(ABC):
    def template_method(self):
        self.step_one()
        self.step_two()
        self.step_three()

    @abstractmethod
    def step_one(self):
        pass

    @abstractmethod
    def step_two(self):
        pass

    @abstractmethod
    def step_three(self):
        pass

class ConcreteClassA(AbstractClass):
    def step_one(self):
        print("ConcreteClassA: Step one")

    def step_two(self):
        print("ConcreteClassA: Step two")

    def step_three(self):
        print("ConcreteClassA: Step three")

class ConcreteClassB(AbstractClass):
    def step_one(self):
        print("ConcreteClassB: Step one")

    def step_two(self):
        print("ConcreteClassB: Step two")

    def step_three(self):
        print("ConcreteClassB: Step three")

# 使用模板方法
def client_code(abstract_class: AbstractClass):
    abstract_class.template_method()

# 测试
if __name__ == "__main__":
    concrete_a = ConcreteClassA()
    client_code(concrete_a)

    concrete_b = ConcreteClassB()
    client_code(concrete_b)

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在这个例子中，AbstractClass定义了template_method，它调用了三个步骤，这些步骤在子类中实现。ConcreteClassA和ConcreteClassB是具体的实现，它们重写了这些步骤。

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实现模板方法模式时，需要注意以下几个方面：

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