模板方法模式：C++实现

模板方法模式的主要思想：

在一个方法中定义一个算法的骨架，将一些步骤延伸子类中，子类在不改变算法结构的基础上，重新定义算法中的某些步骤。

• 当子类中必须使用算法中的某个方法或者步骤的实现时，就是用纯虚函数，要求继承基类的子类必须覆盖该方法；
• 当算法的某个部分是可选时，就使用“钩子”，子类可选择是否实现钩子，但并不像纯虚函数那样必须覆盖，因此，钩子使用虚函数实现，可在基类中提供默认的实现。

下面是使用模板方法设计模式实现的代码，里面包括了钩子的使用：

基类CaffeineBeverage的定义：

CaffeineBeverage.h文件：

#pragma once
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//定义咖啡因基类
class CaffeineBeverage
{
public:
	void prepareRecipe()
	{
		boilWater();
		brew();
		pourInCup();
		if(customerWantCondiments())
			addCondiments();
	}

	void boilWater()
	{
		cout << "Boiling water" << endl;
	}

	void pourInCup()                         //不加virtual，视为提供默认实现，不会调用子类的方法
		                                     //子类公有的方法提供默认的实现
	{
		cout << "Pouring into cup" << endl; 
	}

	virtual bool customerWantCondiments() { //使用虚函数的多态机制，不同子类不同的实现方式
		return true;                        
	}
	virtual void brew() = 0;               //纯虚函数，提供了子类的通用接口，子类必须实现该接口
	virtual void addCondiments() = 0;
};

子类Tea的定义：

Tea.h文件：

#pragma once
#include "stdafx.h"
#include "CaffeineBeverage.h"
#include <iostream>
using namespace std;
//定义茶类
class Tea : public CaffeineBeverage
{
public:
	void brew()
	{
		cout << "Steeping the tea" << endl;
	}
	void addCondiments()
	{
		cout << "Adding Lemon" << endl;
	}
	bool customerWantCondiments() {
		string answer = getUserInput();
		if (answer[0] == 'y')
			return true;
		else
			return false;
	}
	string getUserInput() {
		string answer = "";
		cout << "Would you like lemon with your tea(y/n)" << endl;
		getline(cin, answer);
		if (answer == "")
			return "no";
		return answer;
	}
};

子类Coffee的定义：

#pragma once
#include "stdafx.h"
#include "CaffeineBeverage.h"
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
//定义咖啡类
class Coffee : public CaffeineBeverage
{
public:
	void brew()
	{
		cout << "Dripping Coffee through filter" << endl;
	}
	void addCondiments()
	{
		cout << "Adding Sugar and Milk" << endl;
	}
	bool customerWantCondiments() {                   //实现钩子，通过钩子的判断，在不同的子类中实现不同的调用逻辑
		string answer = getUserInput();
		if (answer[0] == 'y')
			return true;
		else
			return false;
	}
	string getUserInput() {
		string answer = "";
		cout << "Would you like milk and sugar with your coffee(y/n)" << endl;
		getline(cin,answer);
		if (answer == "")
			return "no";
		return answer;
	}
};

客户端程序：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
#include "Coffee.h"
#include "Tea.h"


//客户代码
int main()
{
	Coffee coffee;
	cout << "Making coffee..." << endl;
	coffee.prepareRecipe();
	cout << endl << endl;
	Tea tea;
	cout << "Make tea..." << endl;
	tea.prepareRecipe();
	return 0;
}

程序的运行结果如下：