模板模式和回调

博主： peter
发布时间：2025 年 01 月 02 日
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分类：设计模式

> 模板模式主要是用来解决复用和扩展两个问题。 模板方法和回调应用场景是一致的，都是定义好算法骨架，并对外开放扩展点，符合开闭原则。 模板方法是通过继承来实现，是自己调用自己；回调是类之间的组合。

# 一、定义：

模板方法模式在一个方法中定义一个算法骨架，并将某些步骤推迟到子类中实现。模板方法模式可以让子类在不改变算法整体结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。这里的`“算法”，我们可以理解为广义上的“业务逻辑”`。

在模板模式经典的实现中，模板方法定义为 final，可以避免被子类重写。需要子类重写的方法定义为纯虚函数 virtual，可以强迫子类去实现。

# 1、模板模式作用一：复用

> 在固定步骤确定的情况下，通过多态机制在多个子类中对每个步骤的细节进行差异化实现，这就是模板方法模式能够达到的效果。

模板模式把一个算法中不变的流程抽象到父类的模板方法 templateMethod() 中，将可变的部分 method1()、method2() 留给子类 ContreteClass1 和 ContreteClass2 来实现。所有的子类都可以复用父类中模板方法定义的流程代码。我们通过两个小例子来更直观地体会一下。

```cpp
//战斗者父类
class Fighter
{
public:
    Fighter(int life, int magic, int attack) :m_life(life), m_magic(magic), m_attack(attack) {}
    virtual ~Fighter() {} //做父类时析构函数应该为虚函数

//对主角自身会产生影响，对敌人会产生影响。
    //分析：对敌人产生影响，有函数effect_enemy。对主角自身产生影响，有函数effect_self。播放技能play_effect函数。
    void JN_Burn() //技能“燃烧”
    {
        effect_enemy(); //对敌人产生的影响
        effect_self(); //对主角自身产生的影响
        play_effect(); //播放技能“燃烧”的技能特效
    }
private:
    virtual void effect_enemy() {} //函数体为空，表示啥也不做，如果要求必须在子类中重新实现该虚函数，则可以将该函数写成纯虚函数。
    virtual void effect_self() {}
    void play_effect()
    {
        cout << "播放技能\\"燃烧\\"的技能特效给玩家看" << endl; //所有主角播放的技能特效都相同，因此不用写成一个虚函数并在子类中实现技能特效的播放。
    }
protected: //可能被子类访问，所以用protected修饰
    //角色属性
    int m_life; //生命值
    int m_magic; //魔法值
    int m_attack;  //攻击力
};

子类：
//“战士”类，父类为Fighter
class F_Warrior :public Fighter
{
public:
    F_Warrior(int life, int magic, int attack) :Fighter(life,magic,attack) {}

private:
    //对敌人产生的影响
    virtual void effect_enemy() 
    {
        cout << "战士主角_让所有敌人每人失去500点生命，相关逻辑代码这里略......" << endl;
    } 
    //对主角自身产生的影响
    virtual void effect_self()
    {
        cout << "战士主角_自身失去300点生命值" << endl;
        m_life -= 300;		
    }
};
//-------------------------
//“法师”类，父类为Fighter
class F_Mage :public Fighter
{
public:
    F_Mage(int life, int magic, int attack) :Fighter(life, magic, attack) {}

private:
    //对敌人产生的影响
    virtual void effect_enemy()
    {
        cout << "法师主角_让所有敌人每人失去650点生命，相关逻辑代码这里略......" << endl;
    }
    //对主角自身产生的影响
    virtual void effect_self()
    {
        cout << "法师主角_自身失去100点魔法值" << endl;
        m_magic -= 100;
    }
};
```

模板方法模式的定义(实现意图)：定义了一个操作中的算法的骨架（稳定部分 JN\_Burn），而将一些步骤延迟到子类中去实现（父类中定义虚函数，子类中实现/重写这个虚函数），从而达到在整体稳定的情况下能够产生一些变化的目的。

晚绑定:

早绑定：

## UML图

![Untitled](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/e17f08ca-1b31-4b09-86a9-0472edbd0883/Untitled.png)

# 2、模板模式作用二：扩展

> 框架提供一个扩展点，让框架用户在不用修改框架源码的情况下，将业务代码通过扩展点镶嵌到框架中执行。

比如gTest中的单元测试中的，setUp()以及tearDown()扫尾工作。具体流程是setUp() —> runTest() —> tearDown()

尽管 setUp()、tearDown() 并不是抽象函数，还提供了默认的实现，不强制子类去重新实现，但这部分也是可以在子类中定制的，所以也符合模板模式的定义。

最后修改：2025 年 07 月 01 日

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模板模式和回调

peter • 2025 年 01 月 02 日

# 一、定义：

在模板模式经典的实现中，模板方法定义为 final，可以避免被子类重写。需要子类重写的方法定义为纯虚函数 virtual，可以强迫子类去实现。

# 1、模板模式作用一：复用

> 在固定步骤确定的情况下，通过多态机制在多个子类中对每个步骤的细节进行差异化实现，这就是模板方法模式能够达到的效果。

子类：
//“战士”类，父类为Fighter
class F_Warrior :public Fighter
{
public:
    F_Warrior(int life, int magic, int attack) :Fighter(life,magic,attack) {}

晚绑定:

早绑定：

## UML图

![Untitled](https://s3-us-west-2.amazonaws.com/secure.notion-static.com/e17f08ca-1b31-4b09-86a9-0472edbd0883/Untitled.png)

# 2、模板模式作用二：扩展

> 框架提供一个扩展点，让框架用户在不用修改框架源码的情况下，将业务代码通过扩展点镶嵌到框架中执行。

比如gTest中的单元测试中的，setUp()以及tearDown()扫尾工作。具体流程是setUp() —> runTest() —> tearDown()

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