1.模式的定义与特点

模板方法（Template Method）模式的定义如下：定义一个操作中的算法骨架，而将算法的一些步骤延迟到子类中，使得子类可以不改变该算法结构的情况下重定义该算法的某些特定步骤。它是一种类行为型模式。

模板方法模式（模板方法设计模式）详解 (biancheng.net)http://c.biancheng.net/view/1376.html

该模式的主要优点如下：

它封装了不变部分，扩展可变部分。它把认为是不变部分的算法封装到父类中实现，而把可变部分算法由子类继承实现，便于子类继续扩展。
它在父类中提取了公共的部分代码，便于代码复用。
部分方法是由子类实现的，因此子类可以通过扩展方式增加相应的功能，符合开闭原则。

该模式的主要缺点如下：

对每个不同的实现都需要定义一个子类，这会导致类的个数增加，系统更加庞大，设计也更加抽象，间接地增加了系统实现的复杂度。
父类中的抽象方法由子类实现，子类执行的结果会影响父类的结果，这导致一种反向的控制结构，它提高了代码阅读的难度。
由于继承关系自身的缺点，如果父类添加新的抽象方法，则所有子类都要改一遍。

2.模式的应用实例

1.传统模式

设计需求：

1.有很多个类，完成不同的任务job

2.要求能够得到各自完成任务的时间

package com.shixin.java.testTemplate;


public class TestTemplate {
    public static void main(String[] args) {
        AA a = new AA();
        BB b = new BB();
        CC c = new CC();
        //大量的代码冗余，每个类中都有重复的代码
        //long start = System.currentTimeMillis();
        //long end = System.currentTimeMillis();
        a.job();
        b.job();
        c.job();
    }
}

class AA{
    public void job(){
        //计算程序开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();

        long num = 0;
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {
            num += i;
        }

        //计算程序结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("执行时间 " + (end - start));
    }
}

class BB{
    public void job(){
        //计算程序开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();

        long num = 0;
        for (int i = 0; i < 600000000; i++) {
            num += i;
        }

        //计算程序结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("执行时间 " + (end - start));
    }
}

class CC{
    public void job(){
        //计算程序开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();

        long num = 0;
        for (int i = 0; i < 300000000; i++) {
            num += i;
        }

        //计算程序结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("执行时间 " + (end - start));
    }
}

2.模板设计模式

设计一个抽象类（Template），完成以下功能

1.编写方法calculateTime()，可以计算某段代码的耗时时间

2.编写抽象方法job()

3.编写一个子类Sub，继承类Template，并实现job方法

package com.shixin.java.testTemplate;

/**
 * 模板设计模式
 */
public class TestTemplate02 {
    public static void main(String[] args) {
        Sub sub = new Sub();
        Sub2 sub2 = new Sub2();
        sub.calculateTime();
        sub2.calculateTime();
    }
}

abstract class Template{

    //不重复的代码，定义为抽象方法交给子类实现
    abstract public void job();//抽象方法

    //重复的代码抽离出来，交给父类实现
    public void calculateTime(){
        //计算程序开始时间
        long start = System.currentTimeMillis();

        job();//动态绑定机制

        //计算程序结束时间
        long end = System.currentTimeMillis();

        System.out.println("执行时间 " + (end - start));
    }
}

class Sub extends Template{

    @Override
    public void job() {//实现Template的抽象方法
        long num = 0;
        for (int i = 0; i < 900000000; i++) {//循环900000000次
            num += i;
        }
    }
}

class Sub2 extends Template{

    @Override
    public void job() {//实现Template的抽象方法
        long num = 0;
        for (int i = 0; i < 300000000; i++) {//循环300000000次
            num += i;
        }
    }
}