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作者：亚索老哥

模式动机

在嵌入式的应用场景中，管理资源(例如文件、内存)是一件非常麻烦、非常容易出错的事情。因为在分配资源后，还必须释放资源。例如fopen()打开文件后，必须要使用fclose()来关闭文件，而使用malloc申请内存资源后，就必须使用free()函数来释放内存。

在实际开发工作中，稍微对malloc不注意就会导致内存泄漏。而模板方法模式堪称预防这类低级错误的神器!

场景案例

场景:现在硬盘卡上存放了多部电影，我们需要在电脑上随机读取播放。

假设我们动态申请1G的内存空间来存放视频，如果女主是美女，那么正常播放视频，播放完后退出程序。如果女主长相感人，则立马退出程序！

传统实现的伪代码如下:

... int main() { ... //申请1G内存 p_movie = malloc(1G); //读取sd卡视频，并存放在p_movie中 ... //根据电影类型来选择播放方式 if(p_movie == 美女) { ...//正常播放电影 } else if (p_movie == 长相感人) { ...//停止播放电影 //释放内存 free(p_movie); return -1; } //释放内存 free(p_movie); return 0; }

在上面的代码实现中，管理内存和使用内存的代码耦合在一起。在每个分支情况里面，必须时刻注意内存的使用和释放情况(比如在本例中，free函数就出现了两次)。随着各种程序中的分支越来越多、越来越庞大，有时候很容易忽略对内存的释放，从而引起内存泄漏。

解决方案

编写类似这种资源处理相关的代码，之所以很麻烦，是因为资源管理和资源使用的代码耦合在一起了，我们只要通过定义一个模板方法函数，来分离这两部分的代码，就可以避免它们各种复杂的组合情况处理了。请看下面伪代码:

//资源使用代码 int act_movie(char* p) { if(p == 美女) { ...//正常播放电影 } else if (p == 长相感人) { ...//停止播放电影 return -1; } return 0; } //定义模板方法函数，负责资源管理 int template(int (*play_movie)(char* p) { int ret; //申请1G内存 p_movie = malloc(1G); //读取sd卡视频，并存放在p_movie中 ... //根据电影类型来选择播放方式 ret = play_movie(p_movie); //释放内存 free(p_movie); return ret; } int main() { int ret; ... //调用模板方法函数 ret = template(act_movie); ... return ret; }

在上面的代码实现中，我们通过定义一个模板函数，使得资源的分配和释放都统一在模板函数中完成了，避免了分配资源后容易忘记释放的问题。在资源使用过程中，可以更专注于业务逻辑的实现，各函数的职责更加清晰。

内存的分配释放，可能会在代码中多次出现。这时，只需要简单地调用模板方法函数即可，一定程度上减少了代码重复。而以后资源的使用场景发生变化的话，也只要再新增一个类似act_movie的函数即可。

总结

这就是c语言中的模板方法模式，重点在于封装不变部分，扩展可变部分。对不变部分合理封装，既可以预防程序出错，也可以提取公众部分代码，减少代码重复。

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