Java大白话介绍~设计模式：模板方法（TemplateMethod）

模板方法设计模式

抽象类体现的就是一种模板模式的设计，抽象类作为多个子类的通用模板，子类在抽象类的基础上进行拓展、改造，但子类总体上会保留抽象类的行为方式。

模板方法解决的问题

当功能内部一部分实现是确定的，一部分实现是不确定的。这时可以把不确定的部分暴露出去，让子类去实现。
换句话说，在软件开发中实现一个算法时，整体的步骤很固定、通用，这些步骤已经在父类中写好了。但是某些部分不确定，不确定的部分可以抽象出来，供不同子类实现。这就是一种模板模式。

代码举例

我们创建一个父类Template，该父类我们创建一个spendTime的方法，想计算出某一段代码的运行时间。整体的步骤就是：
①获取当前的时间
②代码（就是你想测试运行时间的代码）
③获取当前的时间
④两次获取的时间相减，就得出②号代码运行的时间了
但是！问题在于，②号到底要测试什么代码，有好几种情况，我们不确定，可是①②④的步骤我们是百分之一万确定的。所以就将②号需要测试的代码，在父类Template中，给封装成一个抽象方法，让子类去重写，再通过多态来调用。

public class TemplateTest {
	public static void main(String[] args) {
		
		//此处为多态
		Template sub = new SubTemplate();
		sub.spendTime();
		
		//分界线
		System.out.println("**************************");

		//此处为多态
		Template sub_1 = new SubTemplate_1();
		sub_1.spendTime();
	}
}

abstract class Template{
	
	//计算某段代码执行所需要花费的时间
	public void spendTime() {
		//获取当前时间
		long start = System.currentTimeMillis();
		//被测试代码
		code();
		//获取当前时间
		long end = System.currentTimeMillis();
		//输出代码运行时间
		System.out.println("花费的时间为：" + (end - start));
		
	}
	//由于code内具体是什么代码，不确定，此处将其设为抽象方法，交给子类去具体实现
	public abstract void code();
}

class SubTemplate extends Template{
	//重写父类code方法，计算一千以内的质数
	public void code() {
		for(int i = 2;i < 1000;i++	) {
			boolean isFlag = true;
			for(int j = 2;j < Math.sqrt(i);j++) {
				if(i % j == 0) {
					isFlag = false;
					break;
				}
			}
			if(isFlag) {
				System.out.println(i);
			}
		}
	}
}
class SubTemplate_1 extends Template{
	//重写父类code方法，计算五百以内的质数
	public void code() {
		for(int i = 2;i < 500;i++	) {
			boolean isFlag = true;
			for(int j = 2;j < Math.sqrt(i);j++) {
				if(i % j == 0) {
					isFlag = false;
					break;
				}
			}
			if(isFlag) {
				System.out.println(i);
			}
		}
	}
}

一句话概括设计模式：模板方法

父类Template就是一个模板，这个模板单独拿出来没有任何意义，只有根据不同的情况去实例化不同的子类，子类重写父类的空白的抽象方法，两者结合，才有了意义。

总结

由上述代码可以总结，我们不确定要测试哪段代码的执行时间，我们就在父类中创建一个抽象方法，然后在子类中去具体实现该方法，然后通过多态来实现访问子类中被重写的方法，就可以实现测试不同的代码运行的时间。
此处只是举了一个简单的例子，模板方法还有很多用途。

读者可能存在的疑惑

①父类中的public abstract void code();为什么要声明为抽象的，不声明抽象，我子类也可以重写该方法，实现相同的效果。
答：如果父类该方法不声明为抽象方法，该方法就得写成public void code(){ }，并且存在万一子类没有重写code方法，然后你又调用了spendTime()方法，那么这样子做毫无意义。此处将其声明为抽象方法，就会强制要求你子类中必须重写code方法，尽量的减少了调用了一个空的方法体的可能，如果你子类重写还是重写空的方法体，那这样子做也没意义呀。

②父类Template和子类code都不声明为抽象，也可以实现上述情况代码
答：此处回答同上，如果父类Template和子类code都不是抽象的，那么就可以直接创建一个父类的实例，调用里面的方法，但是code方法又是空的，这样子做毫无意义，声明为抽象就是不希望你们创建父类的实例，父类仅仅就是作为一个模板而存在。