设计模式之模板方法和策略模式

设计模式基础(2):模板方法&策略模式

介绍模板方法&策略模式的C++示例代码、面向的问题、核心思想

模板方法(Template Method)

面向的需求

固定的方法流程，但是中间步骤的具体实现可能会有变化。

代码示例

class Lib{
	Lib(){};
	
public:
	void step1(){
		//固定步骤1
	}
	
	void step3(){
		//固定步骤3
	}
	
	void step5(){
		//固定步骤5
	}
	
	virtual step2()= 0;		//可变步骤2
	virtual step4()= 0;		//可变步骤4
	
	void run()
	{
		step1();
		step2();
		step3();
		step4();
		step5();
	}
	
	virtual ~Lib(){};
}

class App :public Lib{
	
	virtual step2(){
		//子类具体实现该功能
	}
	
	virtual step4(){
		//子类具体实现该功能
	}
	
}

#include <iostream>
using namespace std;

int main(){
	Lib* lb= new App();
	lb->run();			//动态调用子类中step2，step4方法。
	delete lb;
}

而如果采用结构化的编程方式，那么Lib中先实现，1，3，5。之后App中实现2，4，并在主函数中调用1-5方法。当2，4需要改变时，或者说需要更多的App时，变化就会太多。示例中面向对象的编程策略，可以更好的复用，尤其是主函数的维护。

总结Template Method的定义

一个操作中的算法骨架(稳定，如同代码中定义的run方法)，而一些步骤延迟(变化)到子类中。Template Method使得子类可以(复用)一个算法的结构。重写该算法的某些特定步骤。

策略模式(Strategy)

面向的需求

某些对象所使用的算法可能多种多样，或者说某一类特定的对象需要使用特定的算法来处理。为了剥离算法和对象，采用策略模式。

示例代码

class TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context)=0;
    virtual ~TaxStrategy(){}
};

class CNTax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //***********
    }
};

class USTax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //***********
    }
};

class DETax : public TaxStrategy{
public:
    virtual double Calculate(const Context& context){
        //***********
    }
};

//扩展
//*********************************
class FRTax : public TaxStrategy{
public:
	virtual double Calculate(const Context& context){
		//.........
	}
};

class SalesOrder{
private:
    TaxStrategy* strategy;

public:
		//这个地方包含工厂模式，暂且不管。只需要明确，此处指向具体的某个子类对象
    SalesOrder(StrategyFactory* strategyFactory){
        this->strategy = strategyFactory->NewStrategy();
    }
    ~SalesOrder(){
        delete this->strategy;
    }

    public double CalculateTax(){
        //...
        Context context();
        
        double val = 
            strategy->Calculate(context); //多态调用
        //...
    }
    
};

分析代码及思想

一般情况下会采用if-else判断语句加上相应的算法来实现功能。扩展方式也是增加if-else。但是现在则不然，可以利用不同类重写算法，而且保持SalesOrder的相对稳定。

总结模式的定义及关键点

定义：定义一系列算法，将它们逐个封装起来，并且使他们可互相替换(变化)。这种模式使得算法可独立于使用它的客户端程序(稳定)而变化(进行扩展，更多的子类)。

关键点：

• 在策略模式下是由基类&一系列派生类为组件提供一系列可重用的算法，从而达到，在运行时确定具体使用某种算法。
• 含有大量if-else判断，通常可以采用策略模式来优化