模式定义
模板方法模式（Template Method Pattern）是一种行为型设计模式，它通过定义算法的骨架（固定步骤），允许子类在不改变算法结构的情况下重写特定步骤。该模式的核心是将通用流程封装在基类中，通过继承实现扩展。
模式结构
抽象基类（AbstractClass）
- 定义模板方法
execute()，包含固定执行流程（如初始化→加工→收尾） - 声明纯虚函数（如
performMachining()）用于子类实现可变步骤
具体子类（ConcreteClass） - 实现基类中的抽象方法，定义具体加工逻辑（如钻孔、铣削）
客户端（Client） - 通过基类指针/引用调用模板方法，实现多态执行
适用场景
流程标准化：数控系统中不同加工类型共享相同执行流程（如预热→加工→冷却）
代码复用：避免重复编写通用步骤代码（如设备初始化）
扩展性需求：新增加工类型只需继承基类并实现特定步骤
C++示例（数控系统场景）
场景说明：
数控系统需要统一管理不同加工类型（钻孔/铣削）的执行流程，确保所有加工任务都遵循初始化→加工→清理的标准步骤。
#include // 抽象基类：加工流程模板
class MachiningProcess {
public:// 模板方法（固定流程）void execute() {initialize();performMachining();finalize();}protected:// 通用步骤（基类实现）void initialize() { std::cout << "设备初始化完成" << std::endl; }void finalize() { std::cout << "清理加工环境" << std::endl << std::endl; }// 可变步骤（子类实现）virtual void performMachining() = 0;
};// 具体子类：钻孔流程
class DrillingProcess : public MachiningProcess {
protected:void performMachining() override {std::cout << "执行钻孔：转速2500rpm，深度10mm" << std::endl;}
};// 具体子类：铣削流程
class MillingProcess : public MachiningProcess {
protected:void performMachining() override {std::cout << "执行铣削：进给速度500mm/min，切削宽度5mm" << std::endl;}
};int main() {MachiningProcess* process1 = new DrillingProcess();process1->execute(); // 输出钻孔流程MachiningProcess* process2 = new MillingProcess();process2->execute(); // 输出铣削流程delete process1;delete process2;return 0;
}
输出结果
设备初始化完成
执行钻孔：转速2500rpm，深度10mm
清理加工环境 设备初始化完成
执行铣削：进给速度500mm/min，切削宽度5mm
清理加工环境
实现要点
模板方法封装流程：execute() 方法定义了不可变的执行顺序
钩子方法隔离变化：performMachining() 由子类实现具体加工逻辑
开闭原则：新增加工类型只需继承基类，无需修改现有代码
通过该模式，数控系统可以统一管理各类加工任务的执行流程，同时支持灵活扩展新的加工类型。
