C++ 模板方法模式详解与实例

模板方法模式概念​

模板方法模式（Template Method Pattern）属于行为型设计模式，其核心思想是在一个抽象类中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中实现。这样可以使得子类在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。它通过继承机制，实现代码复用和行为扩展，减少重复代码，提升程序的可维护性和扩展性。

模板方法模式结构​

在模板方法模式中，主要包含以下角色：​ 抽象类（Abstract Class）：定义了模板方法，给出一个算法的骨架，由抽象方法和具体方法组成。抽象方法由子类实现，具体方法则是已经实现好的方法，在模板方法中被调用。​ 具体子类（Concrete Class）：实现抽象类中的抽象方法，从而完成特定的算法步骤。

需要记住一句话：“你不要调用我，让我来调用你”

实例： 制作不同类型的饮品

我们要制作不同类型的饮品，如咖啡和茶，它们的制作流程相似，都包含煮水、冲泡、倒入杯子等步骤，但冲泡的细节有所不同。我们可以使用模板方法模式来实现这个场景。

#include <iostream>
#include <string>

// 抽象类，定义饮品制作的模板方法
class Beverage {

public:
// 模板方法，定义饮品制作的算法骨架
void prepareRecipe() {

boilWater();
brew();
pourInCup();
addCondiments();
}

protected:
// 具体方法，煮水，所有饮品制作都相同
void boilWater() {

std::cout << \”Boiling water\” << std::endl;
}

// 具体方法，倒入杯子，所有饮品制作都相同
void pourInCup() {

std::cout << \”Pouring into cup\” << std::endl;
}

// 抽象方法，冲泡，由子类实现
virtual void brew() = 0;

// 抽象方法，添加调料，由子类实现
virtual void addCondiments() = 0;
};

// 具体子类，咖啡
class Coffee : public Beverage {

protected:
void brew() override {

std::cout << \”Brewing coffee grounds\” << std::endl;
}

void addCondiments() override {

std::cout << \”Adding sugar and milk\” << std::endl;
}
};

// 具体子类，茶
class Tea : public Beverage {

protected