模板方法

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2023-07-23 约 1144 字预计阅读 3 分钟次阅读

组件协作模式

什么是组件协作模式
- 现代软件专业分工之后的第一个结果就是 框架与应用程序的划分
- 组件协作 模式通过晚绑定，来实现框架和应用之间的松耦合，是二者之间协作时常用的模式
典型模式
- Template Method
- Observer / Event
- Strategy

使用模板方法的动机

在软件构建的过程中，对于某一项任务，他尝尝有稳定的整体操作结构，但是各个子步骤却有很多改变的需求，或者由于固有原因（比如框架与应用之间的关系）而无法和任务的整体结构同时实现
那么如何在确定稳定操作结构的前提下，来灵活应对各个子步骤的变化或者晚期实现需求

早绑定代码

什么是早绑定

早绑定代码演示

程序库开发人员为了实现一个库写了三个步骤

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class Library{
public:
    void Step1(){
        //...
    }

    void Step3(){
        //...
    }

    void Step5(){
        //...
    }
};

app开发人员也要做步骤并且还要写出一个步骤走的流程

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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();

}

晚绑定代码

什么是晚绑定

晚绑定演示代码

程序库开发人员在开发的时候直接把主流程写好调用每一步流程，把应用程序开发人员要开发的步骤定义成虚函数

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class Library{
public:
  // 稳定 template method
  void Run() {
    Step1();

    if (Step2()) Step3; // 支持变化 --> 虚函数的多态调用

    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() {
    ...
  }
  void Step3() {
    ...
  }
  void Step5() {
    ...
  }
  virtual bool Step2() = 0; //变化
  virtual void Step4() = 0; //变化
};

应用程序开发人员只需要子类重写就即可

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class Application : public Library {
protected:
  virrual 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;
}

模式定义

定义一个操作中的算法骨架（稳定） —–> 也就是上面晚绑定代码，先把流程写出来
讲一些步骤延迟（变化）到子类中 —–> 也就是上面晚绑定代码，子类去实现 “2” “4” 两个方法
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

再次强调的点

如果一个骨架不稳定(代码中) 那么这个模版方法就不适用如果夸张一点都不稳定那没有任何一种设计模式适合设计模式就是需要一个稳定点
如果反过来也是一样的道理，如果一个代码都是稳定的，那设计模式都不用存在的
所以，别闲的胃疼了，这两种极端都是不存在的，但是从这可以看出来，我们一定要分出哪些是稳定的那些是变化的

要点总结

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，他用最简洁的机制（虚函数的多态），为很多应用程序框架提供了灵活的扩展点
Template Method模式除了可以灵活应对子步骤的变化外，他也实现了早绑定 -> 晚绑定的这一思路，也就是不要调用我，让我来调用你，反向控制结构是模版方法的典型应用
在具体实现方面，被模板方法调用的虚函数可以实现，也可以没有任何实现，可以把他们设置为protected方法

目录

模板方法

组件协作模式

使用模板方法的动机

早绑定代码

晚绑定代码

模式定义

再次强调的点

要点总结