设计模式-模板方法模式

模板方法模式是一种行为设计模式,定义算法的步骤并允许子类重定义特定步骤。抽象类包含模板方法,调用基本方法,子类可实现不同算法细节。此模式用于封装不变部分,定义算法骨架,提供可扩展性,符合开闭原则,实现反向控制结构,提高代码复用。

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定义

模板方法模式是一种行为型设计模式,它定义了一个算法的步骤,并允许子类别为一个或多个步骤提供其实践方式。这种模式允许子类在不改变算法结构的情况下,重新定义算法的特定步骤。

模板方法模式的结构包括抽象类和具体子类。抽象类负责给出算法的轮廓和骨架,它由一个模板方法和若干个基本方法构成。模板方法定义了一套算法的骨架,按某种顺序调用其包含的基本方法。这些基本方法可以由子类进行不同的实现。

使用模板方法模式需要注意抽象类与具体子类之间的协作,以及虚函数的多态性和反向控制技术。通过合理地设计抽象类和具体子类,我们可以实现算法的灵活性和可扩展性。

实现举例

#include <iostream>

// 抽象类定义算法的骨架
class AbstractClass {
public:
    virtual void templateMethod() = 0;
    virtual void method1() = 0;
    virtual void method2() = 0;
};

// 具体子类实现算法的各个步骤
class ConcreteClass1 : public AbstractClass {
public:
    void templateMethod() override {
        method1();
        method2();
    }
    void method1() override {
        std::cout << "ConcreteClass1 method1"
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