设计模式_模板方法模式

模板模式

（1）模板模式（Template Pattern）：定义一个操作中算法的框架，而将一些步骤延迟到子类中。模板方法模式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。

在模板模式（Template Pattern）中，一个抽象类公开定义了执行它的方法的方式/模板。它的子类可以按需要重写方法实现，但调用将以抽象类中定义的方式进行。这种类型的设计模式属于行为型模式。

（2）主要解决：一些方法通用，却在每一个子类都重新写了这一方法。

（3）UML图：

（4）模板方法模式包含如下两个角色：

       1) AbstractClass（抽象类）：在抽象类中定义了一系列基本操作(PrimitiveOperations)，这些基本操作可以是具体的，也可以是抽象的，每一个基本操作对应算法的一个步骤，在其子类中可以重定义或实现这些步骤。同时，在抽象类中实现了一个模板方法(Template Method)，用于定义一个算法的框架，模板方法不仅可以调用在抽象类中实现的基本方法，也可以调用在抽象类的子类中实现的基本方法，还可以调用其他对象中的方法。

       2) ConcreteClass（具体子类）：它是抽象类的子类，用于实现在父类中声明的抽象基本操作以完成子类特定算法的步骤，也可以覆盖在父类中已经实现的具体基本操作。

（5）实例：

游戏分为固定的三个步骤，初始化，开始和结束。因为算法固定，抽象出Game类为一个模板。Fooball和LOL分别继承Game，重写各自的方法。

完整可运行代码：

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#include<iostream>
//抽象的Game类
class Game
{
public:
	virtual void initialize() = 0;
	virtual void startPlay() = 0;
	virtual void endPlay() = 0;
	//将固定的算法组合成模板
	void play()
	{
		initialize();
		startPlay();
		endPlay();
	}
};
//具体的game类Football
class Football :public Game
{
public:
	void  initialize() override
	{
		std::cout << "football game init" << std::endl;
	}

	void startPlay() override
	{
		std::cout << "football game start" << std::endl;
	}

	void endPlay() override
	{
		std::cout << "football game end" << std::endl;
	}
};
//具体的game类LOL
class LOL :public Game
{
	void initialize() override
	{
		std::cout << "LOL game init" << std::endl;
	}
	void startPlay() override
	{
		std::cout << "LOL game start" << std::endl;
	}
	void endPlay() override
	{
		std::cout << "LOL game end" << std::endl;
	}
};

int main()
{
	Game* game = new Football();
	game->play();
	game = new LOL();
	std::cout << "---------------" << std::endl;
	game->play();
	system("pause");
	return 0;
}

（6）运行结果：

（7）模板方法的优缺点：

优点： 

1、封装不变部分，扩展可变部分。 

2、提取公共代码，便于维护。

 3、行为由父类控制，子类实现。

缺点：

每一个不同的实现都需要一个子类来实现，导致类的个数增加，使得系统更加庞大。

（8）使用场景：

1、有多个子类共有的方法，且逻辑相同。 

2、重要的、复杂的方法，可以考虑作为模板方法。