模板方法模式

在软件构建过程中,对于某一项任务,它常常有稳定的整体操作结构,但各个子步骤却有很多改变的需求,或者由于固有的原因(比如框架与应用之间的关系)而无法和任务的整体结构同时实现。
如何在确定稳定操作结构的前提下,来灵活应对各个子步骤的变化或者晚期实现需求?


Defination

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。


Structure

模板方法


Impletation

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#include <iostream>
using namespace std;
// 类库
class Libary {
public:
void run() {
step1();
if (step2()) { // 动态绑定
step3();
}
for (int i=0; i<3; ++i) {
step4(); // 动态绑定
}
}
void step1() {
cout << "step1" << endl;
}
void step3() {
cout << "step3" << endl;
}
protected:
virtual bool step2() = 0; // 纯虚函数
virtual void step4() = 0;
};
// 应用开发人员
class Application : public Libary {
public:
bool step2() {
return true;
}
void step4() {
cout << "step4" << endl;
}
};
int main() {
Libary *libary = new Application;
libary->run();
return 0;
}

Summary

  • Template Method模式是一种非常基础性的设计模式,在面向对象系统中有着大量的应用。它用最简洁的机制(虚函数的多态性)为很多应用程序框架提供了灵活的扩展点,是代码复用方面的基本实现结构。
  • 除了可以灵活应对子步骤的变化外,“不要调用我,让我来调用你”的反向控制结构是Template Method的典型应用。
  • 在具体实现方面,被Template Method调用的虚方法可以具有实现,也可以没有任何实现(抽象方法、纯虚方法),但一般推荐将它们设置为protected方法。