在實際編程中，會經常遇到多個類中的某些方法實現邏輯類似的情況，這時我們可以將這些類中的相同部分抽象到父類中，對于有差異的地方，子類根據自身的實際需求來各自實現。
以羽毛球運動為例，打球必有發接發環節，發球分正手和反手兩種（這里不談論羽球技術細節），一般男單反手發球，女單正手發球，但發接發這個環節的流程是一致的。
abstract class Badminton
{
public abstract void Serve();
public abstract void Catch();
public abstract void Play();
}
class MenSingle : Badminton
{
public override void Serve()
{
Console.WriteLine("反手發球......");
}
public override void Catch()
{
Console.WriteLine("正手推底線");
}
public override void Play()
{
Serve();
Catch();
}
}
class WomenSingle : Badminton
{
public override void Serve()
{
Console.WriteLine("正手發球.......");
}
public override void Catch()
{
Console.WriteLine("軟壓一拍");
}
public override void Play()
{
Serve();
Catch();
}
}
程序開發中有個重要的原則：Don't repeat yourself。而上面一段代碼中，子類MenSingle和WomenSingle中的Play方法是重復的，羽毛球運動除男單、女單外還有男雙，女雙，混雙，如此則代碼中至少五處重復，這顯然不利于日后維護。
接下來對代碼進行改進：
abstract class Badminton
{
protected abstract void Serve();
protected abstract void Catch();
public void Play()
{
Serve();
Catch();
}
}
class MenSingle : Badminton
{
protected override void Serve()
{
Console.WriteLine("反手發球......");
}
protected override void Catch()
{
Console.WriteLine("正手推底線");
}
}
class WomenSingle : Badminton
{
protected override void Serve()
{
Console.WriteLine("正手發球.......");
}
protected override void Catch()
{
Console.WriteLine("軟壓一拍");
}
}
這段代碼將Play方法放到父類中實現，對于有差異的Serve和Catch則交有子類實現，這邊是模板方法模式，封裝不變部分，擴展可變部分。其中Play方法稱之為模板方法，Serve和Catch稱為基本方法。
通常模板方法（可以有多個）在父類中實現并調用基本方法以完成固定的邏輯，且不允許子類重寫。
基本方法一般為抽象方法，由子類來完成具體的實現。基本方法的訪問修飾符通常是protected，不需要對外界暴露（迪米特法則），客戶端只需要調用模板方法即可。
那么，問題來了，世界羽聯沒有規定男單必須用反手發球，女單必須正手發球。如果男單想用正手發球怎么辦？為適應這種有著多種可能的場景，我們對代碼稍作調整：
abstract class Badminton
{
private void ForehandServe()
{
Console.WriteLine("正手發球.......");
}
private void BackhandServe()
{
Console.WriteLine("反手發球......");
}
protected abstract void Catch();
protected abstract bool IsForeHandServe { get; }
public void Play()
{
if (IsForeHandServe)
{
ForehandServe();
}
else
{
BackhandServe();
}
Catch();
}
}
class MenSingle : Badminton
{
protected override bool IsForeHandServe => false;
protected override void Catch()
{
Console.WriteLine("正手推底線");
}
}
class WomenSingle : Badminton
{
protected override bool IsForeHandServe => true;
protected override void Catch()
{
Console.WriteLine("軟壓一拍");
}
}
這里，我們通過在子類中實現屬性IsForehandServe來控制父類中具體調用ForehandServe方法還是調用BackhandServe方法。屬性IsForehandServe稱為鉤子函數，根據鉤子函數的不同實現，模板方法可以有不同的執行結果，即子類對父類產生了影響。
以上，是一個模板方法的杜撰使用場景。模板方法模式有個很重要的特征：父類控制流程，子類負責具體細節的實現。這里有沒有聯想到IoC（控制反轉）？IoC的實現方式有多種，DI只是其中之一，模板方法模式也可以。
許多框架（如：ASP.NET MVC）也是這個套路，框架定義一套流程，然后由不同的類負責不同功能的實現，并預留擴展點讓開發人員可根據實際需求進行擴展開發，但整個框架的處理流程開發人員是控制不了的。
小結
模板方法模式有以下優點：
1、封裝不變部分，擴展可變部分；
寫程序就因該是這樣，不僅僅是在模板方法模式中
2、提取公共部分便于日后維護；
Ctrl + C,Ctrl + V 大法好，但濫用也是要命的
3、父類控制流程，子類負責實現；
如此，子類便可通過擴展的方式來增加功能；
同時，對于一些復雜的算法，我們可以現在父類的模板方法中定義好流程，然后再在子類中去實現，思路上也會清晰不少；
結語
最后，附一段使用模板方法模式寫的分頁查詢代碼：
public class DbBase
{
public virtual string TableName
{
get
{
throw new NotImplementedException($"屬性：{nameof(TableName)}不得為空！");
}
}
protected virtual string ConnectionString
{
get
{
throw new NotImplementedException("屬性：" + nameof(ConnectionString) + "不得為空！");
}
}
protected SqlConnection CreateSqlConnection()
{
return CreateSqlConnection(ConnectionString);
}
protected SqlConnection CreateSqlConnection(string connnectionString)
{
SqlConnection dbConnection = new SqlConnection(connnectionString);
if (dbConnection.State == ConnectionState.Closed)
{
dbConnection.Open();
}
return dbConnection;
}
public interface IPagingQuery<T>
where T : class
{
/// <summary>
/// 數據總量
/// </summary>
int DataCount { get; }
/// <summary>
/// 分頁查詢
/// </summary>
/// <param name="pageNumber">頁碼</param>
/// <param name="pageSize">每頁數據量</param>
/// <returns></returns>
IEnumerable<T> PagingQuery(int pageNumber, int pageSize);
}
public abstract class PagingQueryDalBase<T> : DbBase, IPagingQuery<T>
where T : class
{
public int DataCount => GetDataCount();
/// <summary>
/// 查詢數據總數SQL
/// </summary>
protected abstract string QueryDataCountSql();
private int GetDataCount()
{
int dataCount;
using (SqlConnection sqlConnection = base.CreateSqlConnection())
{
string sql = QueryDataCountSql();
dataCount = sqlConnection.QueryFirstOrDefault<int>(sql);
}
return dataCount;
}
/// <summary>
/// 分頁查詢SQL
/// </summary>
protected abstract string PagingQuerySql(int pageNumber, int pageSize);
public IEnumerable<T> PagingQuery(int pageNumber, int pageSize)
{
if (pageNumber - 1 < 0)
{
throw new ArgumentException("參數：pageNumber不得小于1");
}
if (pageSize <= 0)
{
throw new ArgumentException("參數：pageNumber必須大于0");
}
IEnumerable<T> result;
using (SqlConnection sqlConnection = CreateSqlConnection())
{
string sql = PagingQuerySql(pageNumber, pageSize);
result = sqlConnection.Query<T>(sql);
}
return result;
}
}
