设计模式之模板方法模式

King Gigi.

已于 2023-05-28 15:59:47 修改

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分类专栏：设计模式文章标签：设计模式模板方法模式 java

于 2023-05-11 19:27:32 首次发布

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1、场景推导

假设有一个场景：比较ArrayList、LinkedList的增删、查询效率。

先来看一下二者的区别

ArrayList:

任意查询快，增删慢。
底层：数组，数组元素在内存中的存储特点是连续存放。
尾部插入、删除性能可以，其它部分插入、删除都会移动数据，因此性能会低。

LinkedList:

任意查询慢，增删快。
底层：双向链表，链表元素在内存中的存储特点是不连续存放。

直接上代码：

public class TemplateApp {
    public static void main(String[] args) {

        System.out.println("增加测试开始");
        long start = System.currentTimeMillis();

        List list = new ArrayList();
        for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.add(0,"a");
        }

        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("ArrayList增加运行时间:" + (end - start));
//--------------------------------------------------------------------------------------
        System.out.println("查询测试开始");
        long start2 = System.currentTimeMillis();
        
        List list2 = new ArrayList();
        for (int i = 1; i <= 1000000; i++) {
            list2.add("a");
        }
        for(int i = 1; i <= 1000000; i++) {
            list2.get(500000);
        }

        long end2 = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("ArrayList查询运行时间:" + (end2 - start2));

    }
    /**
     * 增加测试开始
     * ArrayList增加运行时间:499
     * 查询测试开始
     * ArrayList查询运行时间:15
     *
     * 进程已结束,退出代码0
     */
}

上述代码并没有什么问题，可是现在用户需要测试LinkedList 的增加查询效率，怎么做？

改源码？不行吧。违反开闭原则

仔细观察一下上述代码的特点，有一些代码是固定的，我们给它抽取出来封装成模板

然后使用时继承抽象类并重写里面的方法

//定义一个模板抽象类
abstract class Template {

    private String name;

    public Template(String name) {
        this.name = name;
    }

    // 模板方法
    public final void template() {
        System.out.println(name + "测试开始");
        long start = System.currentTimeMillis();
        code();
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(name+"测试时间：" + (end - start));
    }

    public abstract void code();
}

//----------------------------------------------------------------------------------------------------

class A extends Template {
    public A() {
        super("ArrayList增加");
    }
    @Override
    public void code() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.add(0,"a");
        }
    }
}

class B extends Template {
    public B () {
        super("ArrayList查询");
    }

    @Override
    public void code() {
        List list = new ArrayList();
        for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.add("a");
        }
        for(int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.get(50000);
        }
    }
}


class C extends Template {

    public C() {
        super("LinkedList增加");
    }
    @Override
    public void code() {
        List list = new LinkedList();
        for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.add(0,"a");
        }
    }

}

class D extends Template {

    public D() {
        super("LinkedList查询");
    }
    @Override
    public void code() {
        List list = new LinkedList();
        for (int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.add(0,"a");
        }
        for(int i = 1; i <= 100000; i++) {
            list.get(50000);
        }
    }

}

public class TemplateApp {
    public static void main(String[] args) {
        //new A() 向上转型，然后才能调父类里面的方法
        Template t = new A();
        Template t2 = new B();
        Template t3 = new C();
        Template t4 = new D();
        t.template();
        t2.template();
        t3.template();
        t4.template();
    }
    /**
     * ArrayList增加测试开始
     * ArrayList增加测试时间：432
     * ArrayList查询测试开始
     * ArrayList查询测试时间：5
     * LinkedList增加测试开始
     * LinkedList增加测试时间：5
     * LinkedList查询测试开始
     * LinkedList查询测试时间：7000
     *
     * 进程已结束,退出代码0
     */
}