模板方法模式(Template Method)

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模板方法模式(Template Method)

2023-02-28 18:23| 来源: 网络整理| 查看: 265

模式结构图

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说明

基本方法是模板方法的组成部分。基本方法分为一下三种:

抽象方法 由抽象类声明,由其具体子类实现。C++中就是纯虚函数。 具体方法 由抽象类或具体类声明并实现,子类可以进行覆盖也可以继承。C++中是虚函数。 钩子方法 由抽象类或具体类声明并实现,子类可能会加以扩展。

其中钩子方法比较特殊,通常在父类给出的实现是一个空实现,并以该实现作为方法的默认实现。当然,默认实现也可以是非空。

模板方法模式中,钩子方法分为两类。 第一类钩子方法可以与一些具体步骤“挂钩”,以确定在不同条件下执行模板方法中的不同步骤,这类钩子方法的返回值通常是boolean类型的,这类方法一般为isXXX(),用于对某个条件进行判断,如果条件满足则执行某一步骤,否则不执行。 如下所示:

void TemplateMethod::template() { open(); display(); if(isPrint){ print(); } } bool TemplateMethod::isPrint() { return true; }

在代码中isPrint()是钩子方法,它可以决定print()方法是否执行,一般情况下,钩子方法返回值为true,如果不希望某方法执行,可以在其子类中覆盖钩子方法,将其返回值改为false。这种钩子方法可以控制方法的执行,对一个算法进行约束。

第二类钩子方法就是实现体为空的具体方法,子类可以根据需要覆盖或者继承这些钩子方法,与抽象方法相比,钩子方法的好处在于如果没有覆盖父类中定义的钩子方法,编译可以通过,但是如果没有覆盖父类中抽象方法,编译将报错。

子类的钩子方法覆盖父类的钩子方法,可以通过子类对父类方法的执行进行约束,实现对父类的反向控制。

模板方法模式适用场景 一次性实现一个算法的不变部分,并将可变行为留给子类来实现 。各子类中公共的行为应被提取出来,并集中到一个公共父类中,以避免代码重复。首先需要识别现有代码中的不同之处,并且将不同之处分离为新的操作,然后,用一个调用这些新的操作的模板方法来替换这些不同的代码。对一些复杂的算法进行分割,将其算法中固定不变的部分设计为模板方法和父类具体方法,而一些可以改变的细节由其子类来实现。控制子类的扩展。模板方法只在特定点调用钩子方法,这样就只允许在这些点进行扩展,也就是说对于某些方法,可以通过钩子方法来进行扩展,而对于不能进行扩展的方法也可以将其定义为final方法,对算法的扩展进行有效的控制和约束。 扩展 继承的使用 在扩展抽象层时采用继承,具体类之间的复用 以及 抽象层之间的相互调用则使用关联关系。 好莱坞原则 子类不需要调用父类,而通过父类来调用子类,将某些步骤的实现写在子类中,由父类来控制整个过程。 实例 银行业务办理

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#include #include using namespace std; class BankTemplateMethod { public: virtual ~BankTemplateMethod() = default; virtual void take_number() final { cout this->take_number(); this->transact(); this->evaluate(); }; }; class Deposit : public BankTemplateMethod { public: void transact() override { cout cout cout new Deposit(), new Withdraw(), new Transfer() }; for (auto i : banks) { i->process(); cout


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