c++ 设计模式3 （重构技法 Template Method）

1. 重构

面向对象设计模式是“好的面向对象设计”，所谓“好的面向对象设计”指的是那些可以满足

“应对变化，提高复用”的设计。

设计模式的要点是“寻找变化点，然后在变化点处应用设计模式，从而更好地理解需求的变化”

“什么时候、什么地点应设计模式”比“理解设计模式结构本身”更为重要。

设计模式的应用不宜先入为主，一上来就使用设计模式是对设计模式的最大误用。没有一部到位

的设计模式。敏捷软件开发提倡“Refactoring to Patterns”是目前普遍公认的最好的使用

设计模式的方法。

2 重构关键技法

技法与原则比某一个单纯的模式重要。

1） 静态 -> 动态

2）早绑定 -> 晚绑定

3)  继承 -> 组合

4) 编译时依赖 -> 运行时依赖

5） 紧耦合 -> 松耦合

3. 组件协作类模式（Template Method, Strategy, Observer）

现在软件专业分工之后的第一个结果是“框架与应用程序的划分”，“组件协作”模式通过晚期绑定，

来实现框架与应用的松耦合，是二者之间协作时常用的模式。

3.1 Template Method

动机： 在软件构建过程中，对于某一项任务，它常常有稳定的整体操作结构，但各个子步骤却有很多改变的需求，或者由于固有的原因（比如框架与应用之间的关系）而无法和任务的整体结构同时实现。

如何在确定稳定操作结构的前提下，来灵活应对各个子步骤的变化或晚期实现需求？

代码实例：

方法2 相对于 方法1，由程序库开发人员实现程序主流程，留下虚函数step2, step4，供应用程序开发人员晚绑定实现。

如图所示：

回到Template Method定义：

定义一个操作的算法的骨架（稳定），而将一些步骤延迟（变化）到子类中。Template Method使得子类可以不改变（复用）一个算法的结构即可重定义（override）该算法的某些特定步骤。

类图关系：

红色稳定，蓝色变化。

要点总结：

Template Method模式是一种非常基础性的设计模式，在面向对象系统中有着大量的应用。它用最简洁的机制（虚函数的多态性）为很多应用程序框架提供了灵活的拓展点，是代码复用方面的基本实现结构；

除了可以灵活应对子步骤的变化外，”不要调用我，让我来调用你“的反向控制结构是Template Method的典型应用；

在具体实现方面，被Template Method调用的虚方法可以具有实现，也可以没有任何实现（抽象方法，纯虚方法），但一般推荐将它们设置为protected 方法。

 //程序库开发人员
 //template_lib1.cpp
 class Library{

 public:
     void Step1(){
         //...
     }

     void Step3(){
         //...
     }

     void Step5(){
         //...
     }
 };

 //应用程序开发人员
 //template_app1.cpp
 class Application{
 public:
     bool Step2(){
         //...
     }

     void Step4(){
         //...
     }
 };

 int main()
 {
     Library lib();
     Application app();

     lib.Step1();

     if (app.Step2()){
         lib.Step3();
     }

     for (int i = ; i < ; i++){
         app.Step4();
     }

     lib.Step5();

 }

 //程序库开发人员
 //template_lib1.cpp
 class Library{
 public:
     //稳定 template method
　　　　//稳定中有变化，很多设计模式的代码结构
     void Run(){

         Step1();

         if (Step2()) { //支持变化 ==> 虚函数的多态调用
             Step3();
         }

         for (int i = ; i < ; i++){
             Step4(); //支持变化 ==> 虚函数的多态调用
         }

         Step5();

     }
     virtual ~Library(){ }

 protected:

     void Step1() { //稳定
         //.....
     }
     void Step3() {//稳定
         //.....
     }
     void Step5() { //稳定
         //.....
     }

     virtual bool Step2() = ;//变化
     virtual void Step4() =; //变化
 };

 //应用程序开发人员
 //template_app1.cpp
 class Application : public Library {
 protected:
     virtual bool Step2(){
         //... 子类重写实现
     }

     virtual void Step4() {
         //... 子类重写实现
     }
 };

 int main()
     {
         Library* pLib=new Application();
         lib->Run();

         delete pLib;
     }
 }