模板模式（Template）

1、作用

做一件是的方法很多，但做这件都可以归纳为几个步骤。这个时候可以使用模板模式，在模板类中，定义做事的步骤，将多种实现做事的细节延迟到子类中去实现。

即：定义一个操作中的算法的骨架（模板函数），而将一些步骤延迟到子类中（基本函数）。模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构（模板函数）即可重定义该算法的实现方式（基本函数）。

开闭原则：对修改关闭、对扩展开发

依赖倒置（DIP dependency inversion principle）：高层次模块不依赖与低层次模块（调用模块不依赖于被调用模块的修改和扩展，如果被调用模块是基于抽象类开发，那么调用模块只要基于抽象类调用即可。这样就出现了依赖倒置，即具体的类要依赖于抽象的类来实现，而不是抽象类或者调用模块依赖于被调用模块）。依赖倒置的原则就是：子类依赖于抽象基类实现，调用模块依赖于抽象基类调用，这样隔离了调用模块与具体实现的子类的依赖。（要求抽象基类定义的很好）

2、实现方式

比如做菜都分3个步骤：洗菜、切菜、炒菜。

但是做不同的菜每个步骤的细节不一样，这个时候就可以使用模板模式，在模板类（cook）中，将这三个步骤定义为纯虚函数（基本函数）、同时实现一个final的模板函数调用基本函数（洗菜、切菜、炒菜这三个顺序是固定的）。在实现炒不同菜的时候都通过继承这个模板,并根据每个菜的特定实现洗菜、切菜、炒菜三个基本函数。通过模板扩展可以实现炒不同的菜、且有一个统一的接口，方便扩展、使用和维护。

这里将模板函数定义为public的，而基本函数定义为protected的只用于给模板函数调用。

3、C++代码

DoDishTemplate.h

#include <iostream>

#ifndef __DO_DISH_TEMPLATE__H__
#define __DO_DISH_TEMPLATE__H__

using namespace std;

class DoDishTemplate {                  // 定义一个顶层框架，模板类定了执行基本函数的模板函数，而把基本函数的实现延迟到子类。
    protected:
        virtual void wash() = 0;        // 具体逻辑步骤的函数---->基本函数
        virtual void cut() = 0;
        virtual void cook() = 0;
    public:
        virtual void doDish() final {     // 将基本方法汇总起来的函数---->模板函数，为了防止恶意操作，模板函数都定义成final的。
            cout<<"step 1:";
            wash();
            cout<<"step 2:";
            cut();
            cout<<"step 3:";
            cook();
        }

};                                      // 封装不可变部分：模板函数   扩展可变部分：基本函数


class PotatoFloss : public DoDishTemplate {
    protected:
        void wash() override {
            cout<<"washing potatoes and remove the peel."<<endl;
        }

        void cut() override {
            cout<<"cut the potatoes into silk."<<endl;
        }

        void cook() override {
            cout<<"fried potato slices, add some vinegar."<<endl;
        }
};



class TomatoWithEggs : public DoDishTemplate {
    protected:
        void wash() override {
            cout<<"washing tomatoes."<<endl;
        }

        void cut() override {
            cout<<"cut tomatoes into pieces, beat eggs."<<endl;
        }

        void cook() override {
            cout<<"mix tomatoes and eggs together, then fry."<<endl;
        }
};


#endif

test.cc

#inlcude "DoDishTemplate.h"

int main() {
    DoDishTemplate *doDish = new PotatoFloss;
    doDish->doDish();

    doDish = new TomatoWithEggs;
    doDish->doDish();


    return 0;
}

输出：