模板方法模式

本文介绍模版方法模式，参考了 https://www.bilibili.com/video/BV1Yr4y157Ci

目的

在软件构建过程中，对于某个任务，它可能拥有稳定的整体操作结构，但各个子步骤却有很多改变的需求。

假设我们有一个库，以及一个应用

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class Library {
public:
    void Step1() {}
    
    void Step3() {}
    
    void Step5() {}
};

class Application {
public:
    void Step2() {}
    
    void Step4() {}
};

这种情况下，通常 Library 的使用步骤是固定的，而要构建程序又需要 App 的步骤。如果什么都不做，每次就要都写一遍固定的 Library 步骤。而框架开发人员完全可以把开发步骤写下来。

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class Library {
public:
    void Run() {
        Step1();
        
        if(Step2()) {	// 支持多态 -> 虚函数调用
            Step3();	
        }
        
        for (int i = 0; i < 4; ++i) {
            Step4();	// 支持多态 -> 虚函数调用	
        }
        Step5();
    }
    
    virtual ~Library() {}
private:
    void Step1() {}	// 稳定
    
    void Step3() {} // 稳定
    
    void Step5() {} // 稳定
protected:
    virtual bool Step2() = 0;
    virtual bool Step4() = 0;
};

class Application : public Library {
public:
    virtual void Step2() {}
    
    virtual void Step4() {}
};

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

这一次就可以利用多态，直接调用了。

软件设计流程

第一种方式

Library 开发人员：

步骤 1, 3, 5 的开发

Application 开发人员：

步骤 2， 4 开发
程序主流程

调用关系：Application 调用 Library

第二种方式

Library 开发人员：

步骤 1， 3， 5的开发
程序主流程

Application 开发人员：

步骤2， 4开发

调用关系：利用虚函数，Library 调用 Application

对比

也就是说，第一种方法是早绑定，app 晚，lib 早，app 调用 lib。

在面向对象语言中，有一种机制叫做晚绑定，lib 早，app 晚，但是 lib 反过来调用 app。这样叫做晚绑定。

模板方法定义

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，也就是指定义虚函数，让子类重写虚函数）**到子类。

template method 设计模式可以使子类可以不改变（复用）一个算法的结构，即可重定义（override）该算法的某些步骤。

模板方法最重要的点在于，必须有一个稳定的骨架。设计模式的最大意义就是在变化和稳定间寻找隔离点，将其分离，便于管理变化。

模板方法

总结

模板方法是一个非常常用、基本的模式。为很多框架提供了灵活的扩展点（继承+虚函数）。

机制非常简洁。