C++实现模板方法模式的示例代码

模式定义 模板方法模式（Facade），定义一个操作中的算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构即可重定义该算法的某些特定步骤。 模式动机 当我们要完成在某一细节层次一致的一个过程或一系列步骤，但其个别步骤在更详细的层次上的实现可能不同时，我们通常考虑用模板方法模式来处理。 既然用了继承，并且肯定这个继承有意义，就应该要成为子类的模板，所有重复嗲吗都应该要上升到父类去，而不是让每个子类都去重复。 UML类图 源码实现 abstractclass.h class AbstractClass { public: AbstractClass(); 模板方法模式是一种行为设计模式，它允许在定义算法的框架时，将具体步骤的实现推迟到子类中。这种模式的动机在于，当一个过程或一系列步骤在高层次上是相同的，但在低层次上有不同的实现方式时，我们可以使用模板方法模式来保持代码的整洁和模块化。 在C++中，模板方法模式的实现通常涉及到抽象类（AbstractClass）和具体类（ConcreteClassA和ConcreteClassB）。抽象类定义了算法的骨架，包括一个或多个抽象方法（如MethodB）和一个或多个具体方法（如MethodA）。具体类继承自抽象类，它们实现抽象方法，从而为算法的某些步骤提供具体的实现。 以下是对给定代码的详细解释： 1. **抽象类AbstractClass**： - `AbstractClass` 是定义模板方法的基类，它包含一个构造函数、析构函数，以及一个具体方法`MethodA`和一个抽象方法`MethodB`。 - `MethodA`包含了算法的骨架，它调用了`MethodB`，但`MethodB`的具体实现是由子类提供的。 - `MethodB`是抽象方法，没有具体实现，需要在子类中进行定义。 2. **具体类ConcreteClassA和ConcreteClassB**： - `ConcreteClassA` 和 `ConcreteClassB` 都继承自 `AbstractClass`，它们分别提供了 `MethodB` 的具体实现。 - `ConcreteClassA::MethodB` 实现为乘法操作，而 `ConcreteClassB::MethodB` 实现为减法操作。 3. **主程序main.cpp**： - 在主程序中，创建了 `ConcreteClassA` 和 `ConcreteClassB` 的实例，并调用了它们的 `MethodA` 方法。 - 这导致 `MethodA` 被调用，进而调用各自实现的 `MethodB`，输出不同的结果。 模板方法模式的优点： - **代码复用**：通过将不变的行为移至抽象类，减少代码重复，提高代码可维护性。 - **封装变化**：子类可以改变算法中的某些步骤，而不会影响整体算法的结构。 - **模块化**：每个子类可以独立地修改其特定的步骤，而不影响其他部分。 模板方法模式的缺点： - **灵活性受限**：如果在抽象类中定义的方法数量过多，子类可能会被迫实现许多不需要的方法。 - **扩展困难**：添加新的步骤或改变算法的结构可能需要修改抽象类，这违背了开闭原则。 总结来说，模板方法模式是C++中一种强大的设计工具，它可以用来构建可扩展的代码结构，同时保持代码的整洁和模块化。通过定义模板方法，我们可以确保算法的主要流程在父类中固定，而细节则由子类根据需要进行定制，从而实现代码的重用和解耦。