模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，它定义了一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中。这种模式让子类在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。
在模板方法模式中，有一个抽象类（或接口）定义了一个操作中的算法的骨架，并将一些步骤延迟到子类中。子类实现这些延迟步骤，从而可以改变算法的一些特定部分而不改变算法的结构。
以下是模板方法模式的关键组成部分：
1. 抽象类（Abstract Class）：定义了一个模板方法，它是一个抽象方法，它声明了算法的步骤，但不提供具体实现。它还定义了基本操作，这些操作可以在子类中被重写。
2. 具体模板类（Concrete Template Class）：继承自抽象类，实现了模板方法中定义的抽象步骤。具体模板类通常包含一个或多个钩子方法（hook method），这些方法可以在子类中被重写以改变算法的行为。
3. 子类（Concrete Classes）：继承自具体模板类，并实现了具体模板类中定义的钩子方法。子类可以重写这些钩子方法以改变算法的某些步骤。
模板方法模式的主要优点包括：
代码复用：通过抽象类定义算法骨架，子类可以复用这些代码。
灵活性和扩展性：可以在不改变算法结构的情况下，通过子类扩展算法的某些步骤。
易于维护：由于算法的骨架在抽象类中定义，因此对算法的修改集中在抽象类中，便于维护。
以下是一个简单的模板方法模式的例子：
```python
from abc import ABC, abstractmethod
抽象类
class CookingProcess(ABC):
@abstractmethod
def prepare_ingredients(self):
pass
@abstractmethod
def cook(self):
pass
@abstractmethod
def serve(self):
pass
def template_method(self):
self.prepare_ingredients()
self.cook()
self.serve()
具体模板类
class ItalianCooking(CookingProcess):
def prepare_ingredients(self):
print("Chopping tomatoes and onions.")
def cook(self):
print("Cooking pasta with tomato sauce.")
def serve(self):
print("Serving pasta on a plate.")
子类
class ChineseCooking(CookingProcess):
def prepare_ingredients(self):
print("Marinating the meat.")
def cook(self):
print("Cooking stir-fried vegetables.")
def serve(self):
print("Serving the dish with chopsticks.")
使用模板方法
italian_cooking = ItalianCooking()
italian_cooking.template_method()
chinese_cooking = ChineseCooking()
chinese_cooking.template_method()
```
在这个例子中，`CookingProcess` 是抽象类，定义了烹饪过程的模板方法 `template_method`。`ItalianCooking` 和 `ChineseCooking` 是具体模板类，它们实现了模板方法中的步骤。通过这种方式，可以轻松地添加新的烹饪方式，而不需要修改现有的烹饪过程。
