Шаблонний метод англ Template Method шаблон проєктування належить до класу шаблонів поведінки ПризначенняВизначає en алг

Шаблонний метод (англ. Template Method) — шаблон проєктування, належить до класу шаблонів поведінки.

Призначення

Визначає ^[en] алгоритму та дозволяє підкласам перевизначити деякі кроки алгоритму, не змінюючи структуру в цілому.

Застосовність

Слід використовувати шаблон Шаблонний метод коли:

треба одноразово використати інваріантні частини алгоритму, залишаючи реалізацію поведінки, що змінюється, на розсуд підкласів;
треба відокремити та локалізувати в одному класі поведінку, що є загальною для усіх підкласів, щоб запобігти дублювання коду. Це хороший приклад техніки «винесення за лапки з метою узагальнення», що описана в роботі Вільяма Опдайка (англ. William Opdyke) та Ральфа Джонсона (англ. Ralph Johnson) [JO93,OJ93]. Спочатку ідентифікуються відмінності в існуючому коді, а потім вони виносяться у окремі операції. У кінцевому підсумку відмінні фрагменти коду замінюються шаблонним методом, з котрого викликаються нові операції;
для управління розширеннями підкласів. Можна визначити шаблонний метод таким чином, що він буде викликати операції-зачіпки у означених точках, дозволивши тим самим розширення тільки у цих точках.

Структура

UML діаграма, що описує структуру шаблону проєктування *Шаблонний метод*

AbstractClass — абстрактний клас:
- визначає абстрактні примітивні операції, що заміщуються у конкретних підкласах для реалізації кроків алгоритму;
- реалізує шаблонний метод, що визначає скелет алгоритму. Шаблонний метод викликає примітивні операції, а також операції, означенні у класі AbstractClass, чи в інших об'єктах;
ConcreteClass — конкретний клас:
- реалізує примітивні операції, що виконують кроки алгоритму у спосіб, котрий залежить від підкласу;

Взаємини

ConcreteClass припускає, що інваріантні кроки алгоритму будуть виконані у AbstractClass.

Переваги та недоліки

Переваги

Немає копіювання коду.
Лише кілька методів потрібно перевизначити.
Гнучкість дозволяє підкласам вирішити, як здійснювати кроки в алгоритмі.

Недоліки

Налагодження та розуміння послідовності алгоритму може іноді бути складною.
Підтримка структури шаблонів може бути проблемою, оскільки зміни на будь-якому рівні (низький рівень або високий рівень) можуть перешкоджати реалізації.

Зв'язок з іншими патернами

Шаблонний метод задає кроки алгоритму, які реалізовують підкласи. Стратегія задає алгоритм який можна виконати декількома способами, до того ж вибрати ці способи на етапі виконання програми

Реалізація

C++

Приклад реалізації на мові

#include <iostream> using namespace std; class ApplicationFramework { protected: // кроки алгоритму перевизначатимуться в похідних класах virtual void custom1() = 0; virtual void custom2() = 0; public: // сам алгоритм незмінний void templateMethod(int n = 1) { for (int i = 0; i< n; ++i) { custom1(); custom2(); } } }; class MyAppl : public ApplicationFramework { protected: void custom1() { cout << " Hello, "; } void custom2() { cout << " World!\n"; } }; class CalcAppl : public ApplicationFramework { protected: void custom1() { cout << " Results of important calculations are : \n"; } void custom2() { cout << " 2 + 2 = " << 2 + 2 << " \t2x2 = " << 2 * 2 << '\n'; } }; void main() { MyAppl app; app.templateMethod(3); CalcAppl cApp; cApp.templateMethod(); }

C#

Приклад реалізації на мові С#

namespace TemplateMethodPattern { abstract class RealEstateBase { // кроки алгоритму перевизначатимуться в похідних класах protected abstract double GetTaxes(); protected abstract double GetSquare(); // сам алгоритм незмінний public double GetPrice() { var squarePrice = 15; return GetSquare() * squarePrice + GetTaxes(); } } class Appartment : RealEstateBase { protected override double GetSquare() { return 50; } protected override double GetTaxes() { return 15; } } class PrivateHouse : RealEstateBase { protected override double GetSquare() { return 25; } protected override double GetTaxes() { return 10; } } class Program { static void Main(string[] args) { RealEstateBase realEstate = new PrivateHouse(); var price = realEstate.GetPrice(); System.Console.WriteLine(price); } } }

Джерела

Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software [ 9 листопада 2012 у Wayback Machine.]

Література

Алан Шаллоуей, Джеймс Р. Тротт. Шаблоны проектирования. Новый подход к объектно-ориентированному анализу и проектированию = Design Patterns Explained: A New Perspective on Object-Oriented Design. — М. : «Вильямс», 2002. — 288 с. — .