C++设计模式之 模板方法模式

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了C++设计模式之 模板方法模式。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方,请大家不吝赐教,您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

【声明】本题目来源于卡码网(题目页面 (kamacoder.com))

【提示:如果不想看文字介绍,可以直接跳转到C++编码部分】


【设计模式大纲】

【简介】

        --什么是模板方法模式(第18种设计模式)

        模板方法模式(Template Method Pattern)是⼀种行为型设计模式, 它定义了⼀个算法的骨架,将⼀些步骤的实现延迟到⼦类。模板方法模式使得⼦类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。

        举个简单的例⼦,做⼀道菜通常都需要包含⾄少三步:

  • 准备⻝材
  • 亨饪过程
  • 上菜

        不同菜品的亨饪过程是不⼀样的,但是我们可以先定义⼀个”⻣架”,包含这三个步骤,亨饪过程的过程放到具体的炒菜类中去实现,这样,⽆论炒什么菜,都可以沿⽤相同的炒菜算法,只需在⼦类中实现具体的炒菜步骤,从而提⾼了代码的复⽤性。


【基本结构】

        模板⽅法模式的基本结构包含以下两个角色:

C++设计模式之 模板方法模式,c++,设计模式,模板方法模式,java

  • 模板类AbstractClass :由⼀个模板⽅法和若⼲个基本⽅法构成,模板⽅法定义了逻辑的⻣架,按照顺序调⽤包含的基本⽅法,基本⽅法通常是⼀些抽象⽅法,这些⽅法由⼦类去实现。基本⽅法还包含⼀些具体⽅法,它们是算法的⼀部分但已经有默认实现,在具体⼦类中可以继承或者重写。
  • 具体类ConcreteClass :继承⾃模板类,实现了在模板类中定义的抽象⽅法,以完成算法中特定步骤的具体实现。

【简易实现】

        模板⽅法模式的简单示例如下:先以Java代码作以说明

1. 定义模板类,包含模板⽅法,定义了算法的⻣架, ⼀般都加上final 关键字C++为 const关键字),避免子类重写。

// 模板类
abstract class AbstractClass {
    // 模板⽅法,定义了算法的⻣架
    public final void templateMethod() {
        step1();
        step2();
        step3();
    }
    // 抽象⽅法,由⼦类实现
    protected abstract void step1();
    protected abstract void step2();
    protected abstract void step3();
}

2. 定义具体类, 实现模板类中的抽象⽅法

// 具体类
class ConcreteClass extends AbstractClass {
    @Override
    protected void step1() {
        System.out.println("Step 1 ");
    }
    @Override
    protected void step2() {
        System.out.println("Step 2 ");
    }
    @Override
    protected void step3() {
        System.out.println("Step 3");
    }
}

3. 客户端实现

/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file TemplateMethodMode.hpp
* @brief 模板方法模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/20
*/

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractClass concreteTemplate = new ConcreteClass();
        // 触发整个算法的执⾏
        concreteTemplate.templateMethod();
    }
}

【应用场景】

        模板⽅法模式将算法的不变部分被封装在模板⽅法中,而可变部分算法由⼦类继承实现,这样做可以很好的提⾼代码的复⽤性,但是当算法的框架发⽣变化时,可能需要修改模板类,这也会影响到所有的⼦类。
        总体来说,当算法的整体步骤很固定,但是个别步骤在更详细的层次上的实现可能不同时,通常考虑模板⽅法模式来处理。在已有的⼯具和库中, Spring框架中的JdbcTemplate 类使⽤了模板⽅法模式,其中定义了⼀些执⾏数据库操作的模板⽅法,具体的数据库操作由回调函数提供。⽽在Java的JDK源码中, AbstractList 类也使⽤了模板⽅法模式,它提供了⼀些通用的⽅法,其中包括⼀些模板⽅法。具体的列表操作由⼦类实现。


【C++编码部分】

1. 题目描述

        小明喜欢品尝不同类型的咖啡,她发现每种咖啡的制作过程有一些相同的步骤,他决定设计一个简单的咖啡制作系统,使用模板方法模式定义咖啡的制作过程。系统支持两种咖啡类型:美式咖啡(American Coffee)和拿铁(Latte)。

        咖啡制作过程包括以下步骤:

        1. 研磨咖啡豆 Grinding coffee beans

        2. 冲泡咖啡 Brewing coffee

        3. 添加调料 Adding condiments

        其中,美式咖啡和拿铁的调料添加方式略有不同, 拿铁在添加调料时需要添加牛奶Adding milk。

2. 输入描述

        多行输入,每行包含一个数字,表示咖啡的选择(1 表示美式咖啡,2 表示拿铁)。

3. 输出描述

        根据每行输入,输出制作咖啡的过程,包括咖啡类型和各个制作步骤,末尾有一个空行。

4. C++编码实例

/**
* @version Copyright (c) 2024 NCDC, Servo。 Unpublished - All rights reserved
* @file TemplateMethodMode.hpp
* @brief 模板方法模式
* @autor 写代码的小恐龙er
* @date 2024/01/20
*/

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>

using namespace std;

// 前置声明

// 抽象模板类 -- 包含模板⽅法,定义了算法的⻣架, ⼀般都加上final 关键字,避免⼦类重写
class CoffeeMaker;
// 实现具体类 -- 美式
class AmericanCoffeeMaker;
// 实现具体类 -- 拿铁
class LatteCoffeeMaker;

// 类的定义

// 抽象模板类
class CoffeeMaker
{
// 成员接口函数
public:
    // 框架接口函数
    const void TemplateCoffeeMethod(){
        // 步骤一
        GrindingCoffeeBeans();
        // 步骤二
        BrewingCoffee();
        // 步骤三
        AddingCondiments();
        // 空行
        std::cout << endl;
    }
    // 研磨咖啡豆工序
    virtual void GrindingCoffeeBeans() = 0;
    // 冲泡咖啡工序
    virtual void BrewingCoffee() = 0;
    // 添加调料工序
    virtual void AddingCondiments(){
        std::cout << "Adding condiments" << endl;
    }
};

// 实现具体类 -- 美式
class AmericanCoffeeMaker : public CoffeeMaker
{
// 成员数据
private:
    string _coffeeName;

// 成员接口函数重载
public:
    // 构造函数
    AmericanCoffeeMaker(string name){
        this->_coffeeName = name;
        std::cout<< "Making " << _coffeeName << ":"<<endl;
    }
    // 研磨咖啡豆工序 重载
    void GrindingCoffeeBeans() override {
        std::cout << "Grinding coffee beans" << endl;
    }
    // 冲泡咖啡工序 重载
    void BrewingCoffee() override {
        std::cout << "Brewing coffee" << endl;
    }
};

// 实现具体类 -- 拿铁
class LatteCoffeeMaker : public CoffeeMaker
{
// 成员数据
private:
    string _coffeeName;

// 成员接口函数重载
public:
    // 构造函数
    LatteCoffeeMaker(string name){
        this->_coffeeName = name;
        std::cout<< "Making " << _coffeeName << ":"<<endl;
    }
    // 研磨咖啡豆工序 重载
    void GrindingCoffeeBeans() override {
        std::cout << "Grinding coffee beans" << endl;
    }
    // 冲泡咖啡工序 重载
    void BrewingCoffee() override {
        std::cout << "Brewing coffee" << endl;
    }
    // 添加调料工序 重载
    void AddingCondiments() override {
        std::cout << "Adding milk" << endl;
        std::cout << "Adding condiments" << endl;
    }
};


// 客户端代码
int main()
{
    // 输入的咖啡制作类型
    int type = 0;
    // 构造抽象模板类
    CoffeeMaker *coffee = nullptr;
    while(std::cin >> type){
        if(type == 1){
            coffee = new AmericanCoffeeMaker("American Coffee");
        }
        else if(type == 2){
            coffee = new LatteCoffeeMaker("Latte");
        }
        else break;
        
        // 开始统一制作咖啡
        coffee->TemplateCoffeeMethod();
    }
    
    // 析构
    if(coffee != nullptr){
        delete coffee;
        coffee = nullptr;
    }
    
    return 0;
}



......

To be continued.文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-812652.html

到了这里,关于C++设计模式之 模板方法模式的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处: 如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请点击违法举报进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

领支付宝红包 赞助服务器费用

相关文章

  • JAVA8-lambda表达式8:在设计模式-模板方法中的应用

    JAVA8-lambda表达式1:什么是lambda表达式 JAVA8-lambda表达式2:常用的集合类api JAVA8-lambda表达式3:并行流,提升效率的利器? JAVA8-lambda表达式4:Optional用法 java8-lambda表达式5:toMap引发的线上故障 JAVA8-lambda表达式6:重构和定制收集器 JAVA8-lambda表达式7:重要的函数接口 最近在公司

    2024年02月14日
    浏览(52)
  • 设计模式之模板模式(C++)

    作者:翟天保Steven 版权声明:著作权归作者所有,商业转载请联系作者获得授权,非商业转载请注明出处        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

    2023年04月10日
    浏览(38)
  • 设计模式---模板方法模式

            所谓模板方法模式,就是提供一种方法的模板来实现一种规范,其他人可以利用这个模板定义自己的逻辑。         在Java编程中的应用,主要就是通过接口或者抽象类来实现的,抽象类中可以把逻辑函数声明为final类型,表示不能被重写,即不能改变逻辑。在接口中

    2024年04月24日
    浏览(45)
  • 设计模式—模板方法模式

    定义一个操作的流程框架,而将流程中一些步骤延迟到子类中实现。使得子类在不改变流程结构的情况下,重新定义流程中的特定步骤。 主要角色: 抽象类: 负责给出操作流程的轮廓或框架,由模板方法和若干基本方法组成。   1、抽象方法:由抽象类声明,在具体子类中实

    2024年02月10日
    浏览(51)
  • 设计模式——模板方法模式

    模板方法模式(Template Method Pattern)是一种行为型设计模式,它在抽象类中定义了一个算法的框架,并将一些步骤延迟到子类中实现。这种模式使得子类可以在不改变算法结构的情况下重写算法中的某些特定步骤。 抽象模板类(Abstract Template Class): 定义一个操作中的算法骨架

    2024年01月17日
    浏览(48)
  • 【设计模式】模板方法模式

    模板方法模式:定义一个操作中的算法骨架(父类),而将一些步骤延迟到子类中。 模板方法使得子类可以不改变一个算法的结构来重定义该算法的 实现一些操作时,整体步骤很固定,但是呢。就是其中一小部分需要改变,这时候可以使用模板方法模式,将容易变的部分抽

    2024年02月08日
    浏览(47)
  • 设计模式(7)模板方法模式

    一、定义: 定义一个操作中的算法骨架,而将算法的一些步骤延迟到子类中,使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。它是一种类行为型模式。

    2024年02月12日
    浏览(44)
  • 设计模式(13):模板方法模式

    实现一个功能时,整体步骤很固定,但是,某些部分易变。易变部分可以抽象出来,供子类实现。 非常繁琐,各个框架,类库中都有它的影子,比如常见的有: 数据库访问的封装 Junit单元测试 servlet中关于doGet/doPost方法调用 spring框架中各种Template shire中权限认证和授权都用到

    2024年04月16日
    浏览(48)
  • js设计模式:模板方法模式

    父类定义一个整体的模板框架,将具体的方法行为定义到子类中。 模板方法主要是封装行为中的固定部分,同时允许子类对方法进行扩展

    2024年02月22日
    浏览(44)
  • 设计模式【行为型】-- 模板方法模式

          模板方法模式是一种行为型设计模式,它定义了一个操作中的算法骨架,将一些步骤的具体实现延迟到子类中。模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下,重新定义算法中的某些步骤。 模板方法模式基于一个抽象类或接口定义算法的骨架,该骨架由一个模板

    2024年02月16日
    浏览(48)

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

博客赞助

微信扫一扫打赏

请作者喝杯咖啡吧~博客赞助

支付宝扫一扫领取红包,优惠每天领

二维码1

领取红包

二维码2

领红包