设计模式二--模板方法Template method

模式分类：

书籍推荐：重构-改善既有代码的设计

• 重构获得模式

  • 设计模式：现代软件设计的特征是“需求的频繁变化”。设计模式的要点是 “寻找变化点，然后在变化点处应用设计模式，从而来更好地应对 需求的变化”.“什么时候、什么地点应用设计模式”比“理解设 计模式结构本身”更为重要。

  • 重构获得模式：计模式的应用不宜先入为主，一上来就使用设计模式是对设计 模式的最大误用。没有一步到位的设计模式。敏捷软件开发实践提 倡的“Refactoring to Patterns”是目前普遍公认的最好的使用设 计模式的方法。

• 组件协作

  框架和应用的划分，组件协作模式通过晚期绑定和松耦合

  • Template Method 模板方法

  • 策略模式

  • 观察者/事件模式

• 模板方法

  • 早绑定（程序调库）
    
    晚的调用早的

  • 晚绑定（库调用程序）

    库使用纯虚函数将主流程写在库中

    • 早的调用晚的

    • 虚函数实现（多态）

    • 类似于事件回调！
      
      代码1：

    //第一种没有使用模板方法 Library.cpp
    class Library{
    
    public:
    	void Step1(){
    		//...
    	}
    
        void Step3(){
    		//...
        }
    
        void Step5(){
    		//...
        }
    };
    //第一种没有使用模板方法 app.cpp 应用程序实现具体算法流程
    //复用性差
    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();
    
    }
    

    代码2，使用模板方法：

    //程序库开发人员 library.cpp
    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
    };
    
    //应用程序开发人员 app.cpp
    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;
    	}
    }
    

    

  • 定义

    定义一个操作中的算法的骨架 (稳定 run函数)，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。

    • 稳定的算法（run） 作为父类

    • 变化延迟到子类（虚函数重写）

    • 子类复用稳定的算法的结构

    

  • 模式
    
    找稳定和变化之间的点，如果都是稳定或者都不稳定，就没有必要用模式了！
    
    ​

  • 总结：

    • 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

    • 你不要调用我，我来调用你（库调用程序的虚函数，回调）。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。

    • 晚绑定（早的调用晚的，回调）

    • 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。