QT软件开发设计模式-模板方法模式

1. 模式概述

模板方法模式（Template Method）的核心思想是：

• 在基类中定义算法骨架（固定执行顺序）
• 将可变步骤延迟到子类实现
• 通过钩子函数支持流程扩展

在 Qt 软件中，这种模式非常适合"流程固定、步骤可变"的业务，例如：

• 页面刷新流程
• 配置加载流程
• 通知前后资源控制流程

2. 设计原则

本模块仅体现模板方法模式的通用原则，不依赖任何具体业务：

1. 在基类中固化执行顺序
2. 通过抽象步骤暴露可变点
3. 通过钩子函数支持轻量扩展
4. 将错误处理与状态回收纳入统一流程

3. 模块结构

• modules/template_method_module/template_method_module.h
• modules/template_method_module/template_method_module.cpp
• modules/template_method_module/example_usage.cpp

4. 核心类说明

4.1 TemplateProcessModule

通用模板基类，定义固定算法骨架：

• run()：流程入口（固定顺序）
• beforeProcess()：前置步骤钩子
• doProcessCore()：核心步骤（纯虚函数）
• afterProcess(bool success)：后置步骤钩子
• onProcessError(...)：错误处理钩子

4.2 GuardedActionTemplateProcess

模板子类（资源守卫版本）：

• 执行前禁用/加锁资源
• 执行核心动作（CoreAction）
• 执行后恢复/解锁资源

4.3 IExclusiveWidgetController

互斥控件控制接口，可适配任意资源控制器。

4.4 SingleWidgetController

示例控制器，直接对单个 QWidget 做 setDisabled(true/false)。

5. 使用步骤

1. 引入头文件
2. 继承 TemplateProcessModule 并实现 doProcessCore()
3. 按需重写 beforeProcess() / afterProcess()
4. 调用 run() 执行固定流程

示例：

class DemoTemplateProcess : public template_method_module::TemplateProcessModule {
protected:
    bool beforeProcess() override { return true; }

    bool doProcessCore() override
    {
        // 核心业务
        return true;
    }

    void afterProcess(bool success) override
    {
        Q_UNUSED(success);
    }
};

6. 场景化用法（通用资源守卫）

template_method_module::SingleWidgetController controller(targetWidget);
template_method_module::GuardedActionTemplateProcess process(&controller);

process.setCoreAction([]() {
    // 执行核心业务动作
});

const bool ok = process.run();

7. 延申与拓展

你可以基于此模块快速构建以下扩展能力：

• 重试模板：在 doProcessCore() 中封装重试与退避策略
• 指标模板：在 beforeProcess()/afterProcess() 中统计耗时、成功率
• 事务模板：在前后钩子中执行 begin/commit/rollback
• 策略组合：将核心动作改为可替换策略对象
• 异步模板：将核心步骤放入线程池，后置钩子回收资源

示例（重试模板思路）：

class RetryableTemplateProcess : public template_method_module::TemplateProcessModule {
protected:
    bool doProcessCore() override
    {
        // 多次尝试核心动作
        return true;
    }
};

8. 工程接入

将模块文件加入 .pro：

SOURCES += \
    modules/template_method_module/template_method_module.cpp

HEADERS += \
    modules/template_method_module/template_method_module.h

9. 设计收益

• 将"流程控制"和"业务实现"解耦
• 减少重复代码，统一执行入口
• 子类扩展更安全，不易破坏流程顺序
• 更利于测试和维护
• 便于形成团队级流程规范与可复用组件