C++怎么实现一个模板方法设计模式_C++行为型模式与算法骨架定义-C++-PHP中文网

C++怎么实现一个模板方法设计模式_C++行为型模式与算法骨架定义

冰火之心

发布： 2025-11-28 10:26:33

原创

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模板方法模式通过基类定义算法骨架，子类实现具体步骤。如DataProcessor中process()固定调用validate、parse、save，CSVProcessor重写validate和save，实现差异化处理。

c++怎么实现一个模板方法设计模式_c++行为型模式与算法骨架定义

模板方法设计模式属于行为型设计模式，核心思想是在基类中定义算法的骨架，将某些步骤延迟到子类中实现。C++通过虚函数和模板机制能很好地支持这种模式，尤其适合多个类有相似流程但细节不同的场景。

定义算法骨架：使用非虚公有函数

在基类中定义一个公共的非虚函数作为算法入口，该函数调用一系列受保护的可重写的虚函数或纯虚函数，构成固定流程。

示例：

假设我们要处理数据导入流程，包括验证、解析、保存三个步骤，其中验证和保存可能因数据类型不同而变化，但整体流程一致。

class DataProcessor {
public:
    // 模板方法：定义算法骨架
    void process() {
        validate();
        parse();
        save();
    }
<p>protected:
virtual void validate() = 0;  // 纯虚函数，子类必须实现
virtual void parse() {
// 默认解析逻辑（可选）
std::cout << "Parsing data...\n";
}
virtual void save() = 0;      // 纯虚函数
};</p>

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具体实现由派生类完成

子类继承基类并实现具体的步骤逻辑，无需改变整体流程。

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class CSVProcessor : public DataProcessor {
protected:
    void validate() override {
        std::cout << "Validating CSV format...\n";
    }
    void save() override {
        std::cout << "Saving to database...\n";
    }
};
<p>class JSONProcessor : public DataProcessor {
protected:
void validate() override {
std::cout << "Validating JSON schema...\n";
}
void save() override {
std::cout << "Saving to file...\n";
}
void parse() override {
std::cout << "Parsing JSON content...\n";
}
};</p>

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运行时多态调用

客户端代码通过基类指针调用 process()，实际执行的是子类定制的行为。

int main() {
    DataProcessor* p1 = new CSVProcessor();
    DataProcessor* p2 = new JSONProcessor();
<pre class='brush:php;toolbar:false;'>p1->process();  // 输出：验证CSV → 解析 → 保存到数据库
p2->process();  // 输出：验证JSON → 解析JSON → 保存到文件

delete p1;
delete p2;
return 0;

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}

这种方式确保了算法结构统一，同时允许灵活扩展。关键是把不变的部分放在基类的模板方法中，变的部分交给子类实现。C++的虚函数机制天然支持这种“父类控制流程，子类提供细节”的协作方式。

基本上就这些。只要理解了基类定流程、子类实现细节这个核心，模板方法模式就不难掌握。

以上就是C++怎么实现一个模板方法设计模式_C++行为型模式与算法骨架定义的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！