C++(设计模式):26---行为型模式之模板方法模式（Template Method）

行为型模式概述

• 行为模式涉及到算法和对象间职责的分配。行为模式不仅描述对象或类的模式，还描述它们之间的通信模式。这些模式刻划了在运行时难以跟踪的复杂的控制流。它们将你的注意 力从控制流转移到对象间的联系方式上来
• 行为类模式使用继承机制在类间分派行为。其中包括两个这样的模式：
  • 其中TemplateMethod较为简单和常用。模板方法是一个算法的抽象定义，它逐步地定义该算法， 每一步调用一个抽象操作或一个原语操作，子类定义抽象操作以具体实现该算法
  • 另一种行为类模式是Interpreter。它将一个文法表示为一个类层次，并实现一个解释器作为这些类的实例上的一个操作
• 行为对象模式使用对象复合而不是继承。一些行为对象模式描述了一组对等的对象怎样 相互协作以完成其中任一个对象都无法单独完成的任务。这里一个重要的问题是对等的对象 如何互相了解对方。对等对象可以保持显式的对对方的引用，但那会增加它们的耦合度。在 极端情况下，每一个对象都要了解所有其他的对象。 Mediator在对等对象间引入一个mediator对象以避免这种情况的出现。mediator提供了松耦合所需的间接性
• Chain of Responsibility提供更松的耦合。它让你通过一条候选对象链隐式的向一个对 象发送请求。根据运行时刻情况任一候选者都可以响应相应的请求。候选者的数目是任意的， 你可以在运行时刻决定哪些候选者参与到链中
• Observer模式定义并保持对象间的依赖关系。典型的Observer的例子是Smalltalk中的模型/视图/控制器，其中一旦模型的状态发生变化，模型的所有视图都会得到通知
• 其他的行为对象模式常将行为封装在一个对象中并将请求指派给它：
  • Strategy模式将 算法封装在对象中，这样可以方便地指定和改变一个对象所使用的算法
  • Command模式 将请求封装在对象中，这样它就可作为参数来传递，也可以被存储在历史列表里，或者以其 他方式使用
  • State模式封装一个对象的状态，使得当这个对象的状态对象变化时，该对象可改变它的行为
  • Visitor封装分布于多个类之间的行为
  • 而Iterator则抽象了访问 和遍历一个集合中的对象的方式
• 行为型模式有：
  • Chain of Responsibility（职责链）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106201661
  • Command（命令）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106242934
  • Interpreter（解释器）——类行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106242960
  • Iterator（迭代器）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106242970
  • Mediator（中介者）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106242982
  • Memento（备忘录）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106242996
  • Observer（观察者）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106201675
  • State（状态）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106243009
  • Strategy（策略）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106243021
  • Template Method（模板方法）——类行为型模式：本文介绍
  • Visitor（访问者）——对象行为型模式：https://blog.csdn.net/qq_41453285/article/details/106243048

一、意图

• 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。TemplateMethod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

二、动机

• 待续

三、适用性

• 模板方法应用于下列情况：
  • 一次性实现一个算法的不变的部分，并将可变的行为留给子类来实现
  • 各子类中公共的行为应被提取出来并集中到一个公共父类中以避免代码重复。这是Opdyke和Johnson所描述过的“重分解以一般化”的一个很好的例子。首先识别 现有代码中的不同之处，并且将不同之处分离为新的操作。最后，用一个调用这些新的 操作的模板方法来替换这些不同的代码
  • 控制子类扩展。模板方法只在特定点调用“hook”操作（参见效果一节），这样就只允 许在这些点进行扩展。

四、结构

五、参与者

• AbstractClass（抽象类） ：
  • 定义抽象的原语操作（primitive operation），具体的子类将重定义它们以实现一个算法的各步骤
  • 实现一个模板方法，定义一个算法的骨架。该模板方法不仅调用原语操作，也调用定义在AbstractClass或其他对象中的操作
• ConcreteClass（具体类）：实现原语操作以完成算法中与特定子类相关的步骤

六、协作

• ConcreteClass靠AbstractClass来实现算法中不变的步骤

七、效果

• 待续（学习到的时候再回来补）

八、实现

• 待续（学习到的时候再回来补）

九、代码示例

• 待续（学习到的时候再回来补）

十、相关模式

• Factory Method模式常被模板方法调用。在动机一节的例子中， DoCreateDocument就是一个Factory Methoud，它由模板方法OpenDocument调用
• Strategy：模板方法使用继承来改变算法的一部分。 Strategy使用委托来改变整个算法