设计模式第三弹,设计模式行为型模式中的模板方法,也比较简单。
当你只希望客户端扩展某个特定算法步骤, 而不是整个算法或其结构时, 可使用模板方法模式。模板方法将整个算法转换为一系列独立的步骤, 以便子类能对其进行扩展, 同时还可让超类中所定义的结构保持完整。可以设想我们上学时候临摹毛笔字,你可以使用墨汁沿着田字格中的汉字临摹,也可以使用红墨水临摹,无论用哪种颜色的墨水,最后完成的字的形状是一样的。
汉字的字形就是模板,每个学生使用不同的工具或者墨水按照模板习字,就是模板方法。
Template Method就是带有模板功能的模式,它有下面的特点:
打一个比方,如果我们村里的每个人盖一座房子,无论是谁都需要完成如下的步骤,准备材料,设计图纸,雇佣施工队,开工建设,完成这些步骤之后才能盖起一座完整的房子。但是不同的人使用的材料不同,设计的图纸不同,施工队的质量也不一样,依照主人的品味和资金实力每一个步骤不同的人做就有不同的效果。这里的所有步骤就是模板方法,不同的人就是子类。
参考《图解设计模式》中第三章的例子,UML图及代码如下所示
每个类的作用如下
AbstractDisplay
是抽象类,定义了整个的流程框架,即方法display()
,该方法又由3个抽象方法实现open(), print(), close()
;CharDisplay
和StringDisplay
是具体的继承类,它们实现了抽象类中的抽象方法。#include <string> #include <iostream> using namespace std; class AbstractDisplay { public: virtual void open() = 0; virtual void print() = 0; virtual void close() = 0; virtual void display() final { open(); for (int i = 0; i < 5; i++) { print(); } close(); } }; class CharDisplay: public AbstractDisplay { public: CharDisplay(char ch = 'h') : ch_(ch) {}; void open() override { cout << "<<"; } void close() override { cout << ">>\n"; } void print() override { cout << ch_; } private: char ch_; }; class StringDisplay : public AbstractDisplay { public: StringDisplay(string str = " ", int width = 10) :width_(width), str_(str) {}; void open() override { printLine(); } void print() override { cout << "|" << str_ << "|\n"; } void close() override { printLine(); } private: string str_; int width_; void printLine() const { cout << "+"; for (int i = 0; i < width_; i++) { cout << "-"; } cout << "+\n"; } }; int main() { AbstractDisplay* display = new CharDisplay('H'); display->display(); delete display; display = new StringDisplay("Hello World!"); display->display(); delete display; display = new StringDisplay("Hello haha!"); display->display(); delete display; return 0; }
运行结果如下,
<<HHHHH>> +----------+ |Hello World!| |Hello World!| |Hello World!| |Hello World!| |Hello World!| +----------+ +----------+ |Hello haha!| |Hello haha!| |Hello haha!| |Hello haha!| |Hello haha!| +----------+