模板方法及各种语言的实现

简介

模式定义

模板方法（Template Method）设计模式中，定义了一个操作中算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中。子类可以复用算法的结构，同时可用重写算法的某些特定步骤。

模式特点

模板方法将稳定的东西（流程，不需要重写的方法）放在类库中，只将变化的东西开放给应用开发人员。

示例

例如，程序框架定义了稳定的算法流程 run()，且在其依赖的三个方法中，有虚方法 f2()：

class Lib { public: void run() { f1(); f2(); f3(); } void f1() { //... } virtual void f2() { //... } void f3() { //... } }

应用开发人员实现自己的 f2()，然后启动流程：

class App { public: virtual void f2() { //... } run(); }

早绑定和晚绑定

将函数体和函数调用关联起来，就叫绑定（Connecting a function call to a function body is called binding）。

早绑定（Early binding） When binding is performed before the program is run (by the compiler and linker), it’ s called early binding 在程序运行之前（也就是编译和链接时）就发生的绑定是早绑定。晚绑定（late binding） late binding, which means the binding occurs at runtime, based on the type of the object. When a language implements late binding, there must be some mechanism to determine the type of the object at runtime and call the appropriate member function. 晚绑定发生在运行时，基于不同类型的对象。如果一种语言实现了晚绑定，就必须有某种机制判断对象的具体类型然后调用合适的成员函数。

晚绑定可以实现多态。父类中定义 virtual 虚方法（相当于抽象方法），在子类中重载时，只有在运行时才会知道用哪个子类。

简单的 C++ 虚方法示例，其中虚方法 sleep 发生晚绑定：

#include <iostream> using namespace std; class Animal { public: virtual void sleep() { cout << "Animal sleep!" << endl; } void breath() { cout << "Animal breath!" << endl; } }; class Fish :public Animal { public: virtual void sleep() { cout << "Fish sleep!" << endl; } void breath() { cout << "Fish breath!" << endl; } }; int main() { Fish f; Animal* a = &f; //基类指针指向派生类 a->breath(); a->sleep(); return 0; }

输出:

Animal breath! Fish sleep!

PHP 代码示例

模板方法必须是 final 类型，只能使用而不能修改。

abstract class TemplateAbstract { //模板方法，设置算法的流程 public final function showBookTitleInfo($book_in) { $title = $book_in->getTitle(); $author = $book_in->getAuthor(); $processedTitle = $this->processTitle($title); $processedAuthor = $this->processAuthor($author); if (NULL == $processedAuthor) { $processed_info = $processedTitle; } else { $processed_info = $processedTitle.' by '.$processedAuthor; } return $processed_info; } // 抽象方法，必须重写 abstract function processTitle($title); // 这个可以不重写，这样会返回 NULL function processAuthor($author) { return NULL; } } class TemplateExclaim extends TemplateAbstract { function processTitle($title) { return Str_replace(' ','!!!',$title); } function processAuthor($author) { return Str_replace(' ','!!!',$author); } } class TemplateStars extends TemplateAbstract { function processTitle($title) { return Str_replace(' ','*',$title); } } class Book { private $author; private $title; function __construct($title_in, $author_in) { $this->author = $author_in; $this->title = $title_in; } function getAuthor() {return $this->author;} function getTitle() {return $this->title;} function getAuthorAndTitle() { return $this->getTitle() . ' by ' . $this->getAuthor(); } } writeln('BEGIN TESTING TEMPLATE PATTERN'); writeln(''); $book = new Book('PHP for Cats','Larry Truett'); $exclaimTemplate = new TemplateExclaim(); $starsTemplate = new TemplateStars(); writeln('test 1 - show exclaim template'); writeln($exclaimTemplate->showBookTitleInfo($book)); writeln(''); writeln('test 2 - show stars template'); writeln($starsTemplate->showBookTitleInfo($book)); writeln(''); writeln('END TESTING TEMPLATE PATTERN'); function writeln($line_in) { echo $line_in."<br/>"; }

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