模板方法模式实战：Smalltalk 语言中的模板方法模式
模板方法模式是一种行为设计模式，它定义了一个算法的骨架，将一些步骤延迟到子类中。模板方法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。本文将使用Smalltalk语言，通过一个具体的例子来展示模板方法模式的应用。
Smalltalk 简介
Smalltalk是一种面向对象的编程语言，它以其简洁的语法和强大的对象模型而闻名。Smalltalk语言的特点包括：
- 面向对象：Smalltalk是一种纯粹的面向对象语言，所有的东西都是对象。
- 动态类型：Smalltalk是动态类型的语言，类型检查在运行时进行。
- 垃圾回收：Smalltalk使用自动垃圾回收机制来管理内存。
模板方法模式概述
模板方法模式的核心是一个抽象类，它定义了一个算法的骨架，包括一个模板方法，该方法调用一系列基本方法。这些基本方法可以是抽象的，也可以是具体的。子类通过继承抽象类，可以重写基本方法，以改变算法的某些步骤，而不改变算法的结构。
实战案例：咖啡机
假设我们要设计一个咖啡机，它可以根据不同的咖啡类型（如美式咖啡、拿铁、卡布奇诺等）制作咖啡。我们可以使用模板方法模式来定义咖啡制作的基本步骤，然后让不同的咖啡子类来实现这些步骤。
抽象类：CoffeeMachine
smalltalk
| coffeeMachine |
class CoffeeMachine [
coffeeType: espresso
brewCoffee: (coffeeType) [
"Boil water"
"Grind coffee beans"
"Pour water over ground coffee"
"Serve coffee"
]
]
在这个例子中，`CoffeeMachine` 类定义了制作咖啡的基本步骤。`brewCoffee:` 方法是一个模板方法，它调用了一系列基本方法来制作咖啡。
具体子类：EspressoMachine
smalltalk
| espressoMachine |
class EspressoMachine is subclassOf CoffeeMachine [
coffeeType: espresso
]
`EspressoMachine` 类继承自 `CoffeeMachine`，并重写了 `coffeeType` 属性，以指定制作的是浓缩咖啡。
具体子类：LatteMachine
smalltalk
| latteMachine |
class LatteMachine is subclassOf CoffeeMachine [
coffeeType: latte
brewCoffee: (coffeeType) [
"Boil water"
"Grind coffee beans"
"Pour water over ground coffee"
"Add milk"
"Serve coffee"
]
]
`LatteMachine` 类也继承自 `CoffeeMachine`，但它重写了 `brewCoffee:` 方法，以添加牛奶这一步骤。
测试代码
smalltalk
| coffeeMachine espressoMachine latteMachine |
coffeeMachine := CoffeeMachine new.
espressoMachine := EspressoMachine new.
latteMachine := LatteMachine new.
coffeeMachine brewCoffee.
espressoMachine brewCoffee.
latteMachine brewCoffee.
在这个测试代码中，我们创建了三个咖啡机对象，分别制作了美式咖啡、浓缩咖啡和拿铁。
总结
通过使用模板方法模式，我们可以定义一个咖啡制作的基本步骤，然后让不同的咖啡子类来实现这些步骤。这样，我们可以轻松地扩展新的咖啡类型，而不需要修改现有的咖啡制作逻辑。
在Smalltalk语言中，模板方法模式的应用非常简单，因为它提供了强大的面向对象特性，如继承和多态。通过继承抽象类并重写基本方法，我们可以灵活地定义和扩展算法的步骤。
本文通过一个简单的咖啡机案例，展示了Smalltalk语言中模板方法模式的应用。这种模式在软件设计中非常有用，可以帮助我们构建可扩展和可维护的代码。
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