1.Template Method 模式

模式定义

定义一个操作中的算法的骨架（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 重写）该算法的某些特定步骤。

按目的分类:

创建型（Creational）模式：

• 将对象的部分创建工作延迟到子类或者其他对象，从而应对需求变化为对象创建时具体类型实现引来的冲击。

结构型（Structural）模式：

• 通过类继承或者对象组合获得更灵活的结构，从而应对需求变化为对象的结构带来的冲击。

行为型（Behavioral）模式：

• 通过类继承或者对象组合来划分类与对象间的职责，从而应对需求变化为多个交互的对象带来的冲击。

按范围分类：

• 类模式处理类与子类的静态关系。
• 对象模式处理对象间的动态关系。

从封装变化角度对模式分类

组件协作:

• Template Method
• Observer/Event
• Stategy

单一职责：

• Decorator
• Bridge

对象创建

• Factory Method
• Abstract Factory
• Prototype
• Builder

对象性能

• Sigleton
• Flyweight

接口隔离

• Facade
• Proxy
• Mediator
• Adapter

状态变化

• Memento
• State

数据结构

• Composite
• Iterator
• Chain of
• Resposibility

行为变化

• Command
• Visitor

领域问题

• Interpreter

重构获得模式 （Refactoring to Patterns）

• 面向对象设计模式是 “好的面向对象设计”，指的是可以免租 "应对变化，提高复用"的设计。

• 现在软件设计的特征是 “需求的频繁变化”。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，从而更好的应对需求的变化在这里 什么时候、什么地点应用设计模式，比理解设计模式结构代码本身更加重要

• 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最大的误用。没有一步到位的设计模式。敏捷软件开发实践提倡的 Refactoring to Patterns 是目前普遍公认最好的使用设计模式的方法。

重构关键技法

静态       --> 动态
早绑定     --> 晚绑定
继承       --> 组合
编译时依赖 --> 运行时依赖
紧耦合     --> 松耦合

组件协作模式

现代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，来实现框架与应用程序直接的松耦合，是二者之间协作时常用的模式。

动机(Motivation)

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，但是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者晚期实现需求。

结构化软件设计流程

例如：当前一个库 有方法:step1,step3,5。那么对应的应用程序需要做步骤step2，step4。然后在使用的时候将这些步骤串起来使用。

早绑定，这里Library 实现的早,Application调用Library 就是早绑定：

需要注意的地方：
virtual ~Library() {} 在C++中基类析构函数需要写成虚函数，如果不写成虚函数，那么可能它不会调用子类的析构函数。

晚绑定，Library 写的早,但是现在Library 反过来调用Application

变化：

// 库程序开发人员编写
class Library {
public:void Step1() {/*...*/ };void Step3() {/*...*/ };void Step5() {/*...*/ };
};// 应用程序开发人员编写
class Application {
public:void Step2() {/*...*/ };void Step4() {/*...*/ };
};int main()
{
// 当前使用步骤的整体流程Library lib;Application app;lib.Step1();if (app.Step2()) {lib.Step3();}for (int i = 0; i < 4; i++) {app.Step4();}lib.Step5();
}

修改上面步骤，让程序库开发人员将框架流程先写下来，让程序开发人员提供的接口 Step2()，Step4（）修改为纯虚函数,留给子类重写。

//程序库开发人员
class Library {
public://稳定 template methodvoid Run() {Step1();if (Step2()) { //支持变化 ==> 虚函数的多态调用Step3();}for (int i = 0; i < 4; i++) {Step4(); //支持变化 ==> 虚函数的多态调用}Step5();}virtual ~Library() {}protected:void Step1() {/*...*/ }void Step3() {/*...*/ }void Step5() {/*...*/ }virtual bool Step2() = 0;//变化virtual void Step4() = 0; //变化
};//应用程序开发人员
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();pLib->Run();delete pLib;
} 

Template 的前提是 void Run() 必须稳定，也就是算法的骨架结构可以被重用。

总结

• Teamplate 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 Teamplate 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 protectecd 方法。