C++设计模式-Template Method

た入场券 2022-11-08 14:21 74阅读 0赞

# Template Method – 组件协作 #

\*\*定义：\*\*定义一个操作中的算法的骨架(稳定)，而将一些步骤延迟(变化)到子类中。Template Method使得子类可以不改变(复用)一个算法的结构即可重定义(override 重写)该算法的某些特定步骤。----《设计模式》GOF

\*\*应用场景：\*\*对于那些有稳定的整体操作结构，子步骤会因需求的改变而会有很多改变，或者由于固有的原因而无法和任务的整体结构同时实现。

**类图：**  
![模板设计模式类图][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80NDMyODQxNA_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
**代码举例：**  
原始设计代码：

//应用程序开发人员
    class Application{ 
    public:
    	bool Step2(){ 
    		//...
        }
        void Step4(){ 
    		//...
        }
    };
    
    int main()
    { 
    	Library lib();
    	Application app();
    
    	lib.Step1();
    
    	if (app.Step2()){ 
    		lib.Step3();
    	}
    	for (int i = 0; i < 4; i++){ 
    		app.Step4();
    	}
    
    	lib.Step5();
    
    }

//程序库开发人员
    class Library{ 
    
    public:
    	void Step1(){ 
    		//...
    	}
    
        void Step3(){ 
    		//...
        }
    
        void Step5(){ 
    		//...
        }
    };

使用模板设计模式改进之后的代码：

//应用程序开发人员
    class Application : public Library { 
    protected:
    	virtual bool Step2(){ 
    		//... 子类重写实现
        }
    
        virtual void Step4() { 
    		//... 子类重写实现
        }
    };
    
    int main()
    	{ 
    	    Library* pLib=new Application();
    	    lib->Run();
    
    		delete pLib;
    	}
    }

//程序库开发人员
    class Library{ 
    public:
    	//稳定 template method
        void Run(){ 
            
            Step1();
    
            if (Step2()) {  //支持变化 ==> 虚函数的多态调用
                Step3(); 
            }
    
            for (int i = 0; i < 4; i++){ 
                Step4(); //支持变化 ==> 虚函数的多态调用
            }
    
            Step5();
    
        }
    	virtual ~Library(){  }
    
    protected:
    	
    	void Step1() {  //稳定
            //.....
        }
    	void Step3() { //稳定
            //.....
        }
    	void Step5() {  //稳定
    		//.....
    	}
    
    	virtual bool Step2() = 0;//变化
        virtual void Step4() =0; //变化
    };

小结：以上代码中，实现的步骤是固定不变的，其中的某些步骤是需要进行改变的，所以我们可以在父类中将固定不变的步骤先码出来，在需要改变的地方使用纯虚函数以达到在运行时绑定，达到应对变化的能力。建议将虚函数设置为protected方法。

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