C++设计模式——模板方法（template method）

一、原理讲解

1.1意图

模板方法的核心定义一个算法的骨架，而将一些细节方法延迟到之类中实现。其中，算法骨架是不变的部分，细节方法是变化的部分。设计模式的核心思想就是将变化部分和不变部分有效隔离、耦合出来。

1.2应用场景

• 对复杂算法分割，固定不变部分设计为模板方法和基类具体方法，将可变细节延迟派生类中实现；（在基类实现框架，细节延迟到子类中实现）
• 子类中公共部分应提取到基类中，避免代码重复
• 子类决定父类某个算法是否执行，通过子类反向控制父类

1.3结构图UML

1.4代码实现步骤

该思路的实现重要利用c++多态特性，运行时刻，基类指针指向不同的父类，则运行该父类重写的函数（前提：基类中是虚函数）。实现步骤如下：

1.1定义一个抽象基类ABC；

1.2抽象基类ABC定义两个抽象方法函数virture fun1()==0，virture fun2()==0，这两个方法函数是抽象的，不包括方法具体细节的实现；

1.3定一个算法骨架函数void run();然后在其中调度上述两个抽象方法（也就是调用这两个函数）；

1.4现在抽象基类定义好了，写一个派生类Derive，继承该基类，然后具体的实现方法在派生类中实现，即virture fun1(){};virture fun2(){};

1.5最后，在main函数中，申明一个基类指针和new一个派生类对象，然后用基类指针指向派生类对象，即ABC *abc=new Derive()

1.6调用该指针的算法骨架函数，运行该算法骨架，即abc->run();，则运行时，程序执行算法骨架，然后自动调用父类方法。

注意：最核心的本质就是C++的多态基本用法！

二、示例代码如下

templateMethod.cpp

#include <iostream>

using namespace std;

class IAbstract
{
public:
	IAbstract() {}
	virtual ~IAbstract() {}

	void run() {
		fun1();
		fun2();
	}

protected:
	virtual void fun1() = 0;
	virtual void fun2() = 0;

private:

};

class TemplateMethod : public IAbstract
{
public:
	TemplateMethod() {}
	~TemplateMethod() {}

protected:
	virtual void fun1() {
		cout << "run TemplateMethod::fun1()" << endl;
	}

	virtual void fun2() {
		cout << "run TemplateMethod::fun2()" << endl;
	}	
};

void doTemplateMethod()
{
	IAbstract *pIAbstract = new TemplateMethod();
	pIAbstract->run();
	delete pIAbstract;
}

main.cpp

#include <iostream>

extern void doTemplateMethod();

int main()
{
	doTemplateMethod();

	system("pause");
	return 1;
}

三、总结

上述设计符合如下设计模式的八大原则

3.1开闭原则（OCP）：即对扩展类（细节实现方法）开放，对算法框架（固定不变部分）封闭。

3.2针对接口编程，而不是针对实现编程

参考内容

https://www.cnblogs.com/lang5230/p/5320775.html（参考：重点参考）

https://www.cnblogs.com/bwar/archive/2018/06/17/9193369.html（参考：设计思路）

https://www.bilibili.com/video/av22292899?from=search&seid=8813426322713310552（参考：哔哩哔哩C++设计模式！！！）