【重读设计模式】模版方法模式

提到模版方法模式，不由自主的想到了c++的标准模版库，因为STL基本就是模版方法的一个实现。STL是如此的深入人心，以至于使用到该设计模式的机会是那么的少。

定义：在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模版方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

           比较容易理解的定义，在一个基类的核心方法中，定义一个成员函数的调用顺序，这些函数都被子类重写，在多态的情况下，自己实现的函数会覆盖父类的函数，也就是将步骤延迟到子类中。我们将核心方法声明为非virtual的，也就是不可改写。这样就相当于没有改变算法结构的前提下，重写了算法中的某些步骤，从而达到了目的。

使用场景：一批类都需要实现相似的功能，为了让代码尽量的复用。

例子：豆浆机相信大家都用过，相信榨豆浆的过程大家也都很清楚，假设我们就是豆浆机的芯片的制作者，不管要榨什么豆浆（黄豆还是黑豆又或者是绿豆），都遵循相同的榨豆浆流程，首先是加水、浸泡、磨碎、压榨、煮熟。这个过程是不会改变的，但是每个过程内有可能有所不同，比如红豆加水的分是20ml/g，而黑豆加水的分量是18ml/g，绿豆是15ml/g，浸泡的时间也分红豆8分钟，黑豆9分钟，绿豆5分钟，磨碎的时间是一样的，压榨和煮熟都是一样的。

设计：由于不管榨任何类型的豆子的豆浆都是一样的，我们将豆子做成基类，该类有以下几个方法加水addwater，浸泡soak，磨碎attrite，压榨press，煮熟boil。由于加水和浸泡这两个动作是跟着豆子的种类不同而行为不同，我们将它作为抽象方法，而attrite，press，boil这三个方法每种豆子都一样，所以由基类实现。

类图：

实现：

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// Name        : templatemethod.cpp
// Author      : tester
// Version     :
// Copyright   : Your copyright notice
// Description : Hello World in C++, Ansi-style
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#include <iostream>
#include <stdio.h>
using namespace std;


//基类
class CBean
{
public:
CBean(){};
virtual ~CBean(){};


void paly_soya()
{
addwater();
soak();
attrite();
press();
boil();
}


protected:


virtual void addwater()=0;


virtual void soak()=0;


void attrite()
{
printf("attrite 8 minites.\n");
}


void press()
{
printf("press 4 minites.\n");
}


void boil()
{
printf("boil 5 minites.\n");
}
};


class CRedBean : public CBean
{
public:
void addwater()
{
printf("add 20ml/g water.\n");
}


void soak()
{
printf("soak 8 minites.\n");
}
};


class CYellowBean : public CBean
{
public:
void addwater()
{
printf("add 18ml/g water.\n");
}


void soak()
{
printf("soak 8 minites.\n");
}
};


class CGreenBean : public CBean
{
public:
void addwater()
{
printf("add 15ml/g water.\n");
}


void soak()
{
printf("soak 9 minites.\n");
}
};


int main() {
cout << "!!!Hello World!!!" << endl; // prints !!!Hello World!!!


CYellowBean yellowbean;
yellowbean.paly_soya();


CRedBean redbean;
redbean.paly_soya();


CGreenBean greenbean;
greenbean.paly_soya();
return 0;
}

总结：模版方法模式使用一个模版方法，使某些过程在子类中去修改原来的方法。其实stl中的容器使用了这种设计思路，但并不是完整的模版方法模式，另外一方面泛型算法也使用了模版方法模式的思路。