c++设计模式：模板方法模式(Template Method Pattern)

定义：模板方法模式在一个方法中定义一个算法的骨架，而将一些步骤延迟到子类中，模板方法使得子类可以在不改变算法结构的情况下，重新定义算法中的某些步骤。

钩子的定义:钩子是一种被声明在抽象类中的方法，但只有空的或者默认的实现。钩子的存在，可以让子类有能力对算法的不同点进行挂钩。究竟需不需要挂钩，则由子类自行决定。

场景：我们有一个咖啡厅，有一个专门的配方来调制咖啡喝茶，在调制的过程中的某些方法其实是比较类似的，步骤如下：

1、把水煮沸

2、用热水泡咖啡或茶

3、把饮料倒进杯子

4、在饮料内加入适当的调料，咖啡要加糖和牛奶，而茶需要加柠檬。在调料添加的时候，我们需要询问顾客是否需要添加调料，此时就会用到钩子。

类图：

c++代码如下：

#include <iostream>
using namespace std;

class CaffeineBeverage
{
public:
    void prepareRecipe();
private:
    virtual void brew() = 0;
    virtual void addCondiments() = 0;
    void boilWater();
    void pourInCup();
    virtual bool customerWantsCondiments(); // 钩子
};

class Coffee : public CaffeineBeverage
{
private:
    void brew();
    void addCondiments();
    bool customerWantsCondiments();
};

class Tea : public CaffeineBeverage
{
private:
    void brew();
    void addCondiments();
    bool customerWantsCondiments();
};

void CaffeineBeverage::prepareRecipe()
{
    boilWater();
    brew();
    pourInCup();
    if (customerWantsCondiments())
    {
        addCondiments();
    }
}

void CaffeineBeverage::boilWater()
{
    printf("把水煮沸\n");
}

void CaffeineBeverage::pourInCup()
{
    printf("倒入杯子中\n");
}

bool CaffeineBeverage::customerWantsCondiments()
{
    return true;
}

void Coffee::brew()
{
    printf("用沸水冲泡咖啡粉\n");
}

void Coffee::addCondiments()
{
    printf("加糖和牛奶\n");
}

bool Coffee::customerWantsCondiments()
{
    char zAnswer;
    printf("您的咖啡中是否需要牛奶和糖：");
    fflush(stdin);
    zAnswer = getchar();
    zAnswer = toupper(zAnswer);
    if ('Y'==zAnswer)
    {
        return true;
    }
    else if ('N'==zAnswer)
    {
        return false;
    }
    else
    {
        printf("输入错误，默认不加调料\n");
        return false;
    }
}

void Tea::brew()
{
    printf("用沸水浸泡茶叶\n");
}
void Tea::addCondiments()
{
    printf("加柠檬\n");
}

bool Tea::customerWantsCondiments()
{
    char zAnswer;
    printf("您的茶中是否需要柠檬：");
    fflush(stdin);
    zAnswer = getchar();
    zAnswer = toupper(zAnswer);
    if ('Y'==zAnswer)
    {
        return true;
    }
    else if ('N'==zAnswer)
    {
        return false;
    }
    else
    {
        printf("输入错误，默认不加调料\n");
        return false;
    }
}

int main()
{
    Coffee coffee;
    Tea tea;
    coffee.prepareRecipe();
    tea.prepareRecipe();
    return 0;
}

运行结果：

把水煮沸
用沸水冲泡咖啡粉
倒入杯子中
您的咖啡中是否需要牛奶和糖：y
加糖和牛奶
把水煮沸
用沸水浸泡茶叶
倒入杯子中
您的茶中是否需要柠檬：n

解说：模板方法模式是一个很常见的模式，到处都是。在实际应用中，模板方法有许多的实现，而它们看起来并不一定和书上所讲的设计一致。这个设计常见，是因为对创建框架来说，这个模式简直棒极了，由框架控制如何做事情，而由使用框架的人来指定框架算法中的每个步骤的细节。

参考图书：《Head First 设计模式》