设计模式(二)- Template Mothod

设计动机

1. 有稳定的整体结构，但各个子步骤有改变的需求

2. 在确认稳定操作结构前提下，灵活应对各个子步骤的变化和晚期实现需求

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。

结构

例子

结构化软件设计流程(早绑定)

//lib.cpp
class Library{

public:
	void Step1(){
		//...
	}

    void Step3(){
		//...
    }

    void Step5(){
		//...
    }
};

//app.cpp
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();

}

模版方法设计流程(晚绑定)

//lib.cpp
//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
};

//app.cpp
//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;
}

总结

1. 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
2. 除了可以灵活应对子步骤的变化外，“不要调用我,让我来调用尔”的反向控制结构是Template Method的典型应用。
3. 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。