模板模式Template Method

全栈程序员站长

发布于 2022-09-22 12:33:18

3870

文章被收录于专栏：全栈程序员必看全栈程序员必看

大家好，又见面了，我是你们的朋友全栈君。

模板模式Template Method

组件协作

现代软件专业分工之后的第一个结果是“框架与应用程序的划分”,”组件协作”模式通过晚期绑定，来实现框架与应用程序之间的松耦合，是两者之间协作时常用的模式

典型模式

Template Method
Strategy
Observer / Event

动机

在软件构造过程中，对某一项任务，它常常有稳定的的整体操作骨架，但各个子步骤却有很多改变的需求，或者由于固有的原因，(比如框架和应用之间的关系)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晚期实现需求？

案例

使用模板方法前

//程序开发人员
class Library
{ 
   
private:
public:
    void step1(){ 
   
        //..
    }
    void step3(){ 
   
        //..
    }
    void step5(){ 
   
        //..
    }
};

//应用程序开发人员
class Application
{ 
   
public:
bool step2(){ 
   
    //..
}
bool 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();
}

使用模板方法后

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

//应用程序开发人员
class Application
{ 
   
protected:
    virtual bool Step2(){ 
   
        //..子类重写
    }
    virtual bool Step4(){ 
   
        //..子类重写
    }
};

int main(){ 
   
    Library * Plib = new Application();
    lib-Run();
    delete Plib;
}

模式定义

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

重要总结

Template Method模式是一种非常基础的设计模式，再面向对象系统中有大量的应用，它用最简洁的机制(虚函数的多态)，为很多应用程序框架提供了灵活的扩展点，是代码复用方面的实现结构。
除了可以灵活应对子步骤的变换外，“不要调用我，让我来调用你”的反向控制结构Template Method的典型应用
在具体实现方面，被Template Method调用的虚方法可以实现，也可以没有任何实现(抽象方法，纯虚方法)一般设置他们为protected方法。