设计模式之模板模式(C++)-Toy模板网

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作者：翟天保Steven
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设计模式之模板模式(C++)

一、模板模式是什么？

模板模式是一种行为型的软件设计模式，在父类中定义了一个模板算法，只实现模板中的公共部分，将可变部分放在子类中实现，不同的子类对同一模板有不同的扩展和实现。

模板模式的优点：

良好复用性。父类中公共部分可以多次使用，具备好的环境适应性。
良好扩展性。子类对父类模板的具体实现作扩展。
符合开闭原则。基于模板扩展功能，不需要改动原有代码。

模板模式的缺点：

类个数增加。基于模板的每个实现，都要定义一个子类，容易使代码量膨胀。
若父类模板有改动，则子类均要同步更改。

二、模板模式

2.1 结构图

客户端即Main主函数，定义好模板框架，具体步骤的实现交给子类完成。

设计模式之模板模式(C++)

2.2 代码示例

场景描述：我是一个电脑店的老板，给我的徒弟们培训了一个大致的电脑安装教程，徒弟根据不同品牌不同客户的需求，参照我的教程完成安装。

//Template.h
/****************************************************/
#pragma once
#include <iostream>
#include <unordered_map>
#include <vector>
#include <list>
#include <string>

using namespace std;

// 定义模板类-电脑
class Computer 
{
public:
	// 装配
	void install() {
		cout << "电脑安装开始。" << endl;
		cout << "电脑品牌为：" << getComputerType() << endl;
		installProcessor();
		installMemory();
		installCaliche();
		cout << "电脑安装结束。" << endl;
	}

private:
	// 获取电脑类型
	virtual string getComputerType() = 0;

	// 安装处理器
	virtual void installProcessor() = 0;

	// 安装内存
	virtual void installMemory() = 0;

	// 安装硬盘
	virtual void installCaliche() = 0;

};

// 实现具体模板类-惠普电脑
class HPComputer : public Computer 
{
private:
	// 获取电脑类型
	virtual string getComputerType() {
		return "惠普";
	}

	// 安装处理器
	virtual void installProcessor() {
		cout << "安装处理器：Inter 酷睿i7-1260P" << endl;
	}

	// 安装内存
	virtual void installMemory() {
		cout << "安装内存：32GB DDR4-3200MHz" << endl;
	}

	// 安装硬盘
	virtual void installCaliche() {
		cout << "安装硬盘：1TB SSD" << endl;
	}

};

// 实现具体模板类-戴尔电脑
class DellComputer : public Computer 
{
private:
	// 获取电脑类型
	virtual string getComputerType() {
		return "戴尔";
	}

	// 安装处理器
	virtual void installProcessor() {
		cout << "安装处理器：Inter 酷睿i7-1265U" << endl;
	}

	// 安装内存
	virtual void installMemory() {
		cout << "安装内存：16GB DDR4-3200MHz" << endl;
	}

	// 安装硬盘
	virtual void installCaliche() {
		cout << "安装硬盘：512GB SSD" << endl;
	}
};

//main.cpp
/****************************************************/
#include <iostream>
#include <string>
#include "Template.h"

using namespace std;

int main() 
{
	Computer *computerA = new HPComputer();
	Computer *computerB = new DellComputer();

	computerA->install();
	cout << endl;
	computerB->install();

	delete computerA;
	delete computerB;
	computerA = nullptr;
	computerB = nullptr;

	return 0;
}

程序结果如下。

设计模式之模板模式(C++)