前言
本文中所有设计模式Github代码
其中本文模板方法相关代码在TemplateMethodPattern.h文件中
一、模板方法基础
1. 模板方法的提出
对于某项具体任务，模板方法模式常常拥有稳定的整体操作结构，但各个子步骤的具体实现可能各不相同（改变的）。那么如何在稳定的操作结构前提下，灵活应变各个子步骤的变化或者晚期实现需求？
2. 模板方法的设计思想&&代码实现（C++）
已知在程序开发中，框架开发人员（程序库开发人员）常常会提供一些稳定的操作结构和方法，而一些可变的具体的操作步骤则由应用开发人员来实现。这种情况下，框架开发人员可以使用模板方法模式来实现
2.1 模板方法使用场景示例
假设我们需要设定一系列步骤step1~step5来实现某项功能，其中step1、step3、step5的实现是稳定的，可以在程序库lib开发中实现
但是step2和step4的实现是不稳定的，需要在应用开发中实现
而整体的step1~step5的步骤顺序和使用框架是稳定的
2.2 未使用模板方法的代码实现思路
当我们没有采用模板方法模式时，我们会在程序库lib开发中提供step1、step3、step5的稳定实现，然后在应用开发中提供step2和step4的不稳定实现。最后在main程序中实现step1~step5的调用来实现具体功能
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#include <iostream>
using namespace std;
class Library{
public:
void step1(){
cout << "Library::step1()" << endl;
}
void step3(){
cout << "Library::step3()" << endl;
}
void step5(){
cout << "Library::step5()" << endl;
}
};
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class Application
{
public:
bool step2(){
cout << "Application::step2()" << endl;
return true;
}
void step4(){
cout << "Application::step4()" << endl;
}
};
int main(){
Library lib;
Application app;
lib.step1();
if(app.step2()){
lib.step3();
}
for(int i = 0; i < 4; i++){
app.step4();
}
lib.step5();
return 0;
}
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这种方法属于早绑定的实现方式，在结构化的设计思维，也就是晚实现的应用程序人员开发程序去调用更早实现的lib库
这种实现方法是有缺点的：对于稳定的step1~step5的调用是分散的，不利于维护
2.3 使用模板方法的代码实现思路
解决上述问题的方法思路是：
将稳定的main函数中的整体步骤实现也放在稳定的程序库lib中，然后在应用开发中实现不稳定的步骤
由于lib库中也需要用到app的实现，因此我们可以将两个不稳定的函数作为lib库的虚函数，交由应用程序开发人员继承实现
这样在main中直接创建一个lib库的多态指针，然后调用lib的整体实现步骤框架函数就可以
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#include <iostream>
using namespace std;
class Library{
public:
void step1(){
cout << "Library::step1()" << endl;
}
void step3(){
cout << "Library::step3()" << endl;
}
void step5(){
cout << "Library::step5()" << endl;
}
void run(){
step1();
if(step2()){
step3();
}
for(int i = 0; i < 4; i++){
step4();
}
step5();
}
virtual bool step2() = 0;
virtual void step4() = 0;
virtual ~Library(){};
};
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class Application:public Library
{
public:
bool step2(){
cout << "Application::step2()" << endl;
return true;
}
void step4(){
cout << "Application::step4()" << endl;
}
};
int main(){
Library* plib = new Application();
plib->run();
delete plib;
return 0;
}
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这种方法属于晚绑定的实现方式，是面向对象开发的设计思维，也就是早实现的lib库通过开发稳定的算法骨架（Run函数），并将一些步骤延迟（延迟也就是虚函数）到晚实现的应用程序开发人员去实现
二、总结
在面向对象的设计中，我们要将稳定的代码写成非虚函数，将不稳定的代码写成虚函数，这样可以实现稳定代码的复用，不稳定代码的延迟实现
设计模式的假设是必须有一个稳定点，那么当所有代码都是不稳定的时候，就不适合使用设计模式了
设计模式最大的特点是在变化和稳定中间寻找隔离点，将变化的部分通过虚函数隔离出来，使得稳定的部分不受影响
虚函数是面向对象里面最核心的晚绑定实现技术
