模板方法模式（Template Method Pattern） 是一种 行为型设计模式，用于定义 算法的骨架，并允许子类在不改变算法结构的情况下 重新定义 其中的某些步骤。
核心思想：
- 在 基类 中定义 算法的整体流程（骨架），但具体的实现留给 子类。
- 基类 只负责调用流程，具体逻辑由 子类 来实现，符合 “开放封闭原则”（对扩展开放，对修改封闭）。
1. 结构
类图
+----------------------+
| AbstractClass | (抽象类)
+----------------------+
| + templateMethod() | (定义算法的骨架)
| + step1() | (基本方法，可能有默认实现)
| + step2() | (抽象方法，交由子类实现)
+----------------------+
▲
│
+----------------------+
| ConcreteClass | (具体子类)
+----------------------+
| + step2() | (实现父类的抽象方法)
+----------------------+
代码示例
#include <iostream>
// 抽象类，定义算法骨架
class AbstractClass {
public:
// Template Method，定义算法的框架
void templateMethod() {
step1(); // 固定实现
step2(); // 交给子类实现
step3(); // 固定实现
}
protected:
void step1() { // 提供默认实现
std::cout << "Step 1: 基类的实现" << std::endl;
}
virtual void step2() = 0; // 纯虚函数，子类必须实现
void step3() { // 提供默认实现
std::cout << "Step 3: 基类的实现" << std::endl;
}
};
// 具体子类，实现 step2
class ConcreteClass : public AbstractClass {
protected:
void step2() override {
std::cout << "Step 2: 子类的实现" << std::endl;
}
};
int main() {
ConcreteClass obj;
obj.templateMethod(); // 调用模板方法
return 0;
}
2. 关键点
templateMethod()在 基类 中定义算法的结构，并且不允许子类重写。- 部分方法（
step1、step3） 在基类中有默认实现，子类可以直接继承。 - 部分方法（
step2） 是virtual（纯虚函数），子类必须实现自己的逻辑。
3. 适用场景
| 场景 | 原因 |
|---|---|
| 多个类的算法流程相同，但部分步骤不同 | 避免重复代码，提高复用性 |
| 算法的某些步骤可能会变化，但主流程不变 | 通过子类扩展，而不影响基类 |
| 需要控制子类扩展的范围 | 只允许子类修改某些特定步骤 |
