设计模式复习【2】- 创建类模式

1. 单例模式

  1. 定义

    • 确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例

  2. 代码

    /**
* 单例模式-饿汉形式
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/15
*/
public class SingletonForHunger {
private static final SingletonForHunger SINGLETON_FOR_HUNGER = new SingletonForHunger();

private SingletonForHunger() {
    // 限制产生多个实例
}
/**
 * 访问实例
 */
public static SingletonForHunger getSingletonForHunger() {
    return SINGLETON_FOR_HUNGER;
}

public static void doSomething() {
    // 其他方法，尽量使用static
}
}

/**
* 单例模式-懒汉形式
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/15
*/
public class SingletonForLazy {
private static SingletonForLazy singletonForLazy = null;

private SingletonForLazy() {
    // 限制产生多个对象
}

/**
 * 产生实例对象,必须要加同步，不然在多线程下可能出错
 *
 * @return 实例对象
 */
public synchronized static SingletonForLazy getSingletonForLazy() {
    if (singletonForLazy == null) {
        singletonForLazy = new SingletonForLazy();
    }
    return singletonForLazy;
}
}

    　　

  3. 使用场景

    • 要求生成唯一序列化的环境
    • 在整个项目中需要一个共享访问或者共享数据点
    • 创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源
    • 需要定义大量的静态变量和静态方法（工具类）的环境

2. 工厂方法模式

  1. 定义

    • 定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类
    • 工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类

  2. 通用源码

    /**
*  抽象产品类
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/18
*/
public abstract class Product {
/**
 * 产品的公共方法
 */
public void method(){

}

/**
 * 抽象方法
 */
public abstract void method2();
}
/**
* 具体产品类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/18
*/
public class ConcreteProduct1 extends Product {
@Override
public void method2() {

}
}
/**
* 抽象工厂类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/18
*/
public abstract class Creator {
/**
 * 输入参数可以自行匹配，通常为string，enum，class等
 *
 * @param c
 * @param <T>
 * @return
 */
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> c);
}
/**
* 具体工厂类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/18
*/
public class ConcreteCreator extends Creator {
@Override
public <T extends Product> T createProduct(Class<T> c) {
    Product product = null;
    try {
        product = (Product)Class.forName(c.getName()).newInstance();
    } catch (Exception e) {
        // 处理异常
        e.printStackTrace();
    }
    return (T)product;
}
}
/**
* 场景类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/18
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
    Creator creator = new ConcreteCreator();
    Product product = creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);
    // 继续业务处理
}
}

    　　

  3. 应用场景

    • new一个对象的替代品
    • 需要灵活的，可扩展的框架时，考虑使用工厂方法模式

  4. 扩展

    • 简单工厂模式：将ConcreteCreator中改为静态【static】方法，同时去掉抽象类，简化了类的创建过程
    • 升级为多个工厂方法：一个具体类对应一个工厂

3. 抽象工厂模式

  1. 定义

    • 为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类
    • 在场景类中，没有任何一个方法与实现类有关系，对于一个产品来说，我们只要知道它的工厂方法就可以直接产生一个产品对象，无须关系它的实现类

  2. 通用源码

    /**
* 抽象产品类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public abstract class AbstractProductA {
public void sharedMethod() {
    // 每个产品共有的方法
}

/**
 * 共有的方法，但不同的实现
 */
public abstract void doSomething();
}
/**
* 产品A1的实现类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public class ProductA1 extends AbstractProductA {
@Override
public void doSomething() {
    System.out.println("产品A1的实现方法");
}
}
/**
* 产品A2的实现类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public class ProductA2 extends AbstractProductA {
@Override
public void doSomething() {
    System.out.println("产品A2的实现类");
}
}
/**
* 抽象产品类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public abstract class AbstractProductB {
public void sharedMethod() {
    // 每个产品共有的方法
}

/**
 * 共有的方法，但不同的实现
 */
public abstract void doSomething();
}
/**
* 产品B1的实现类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public class ProductB1 extends AbstractProductB {
@Override
public void doSomething() {
    System.out.println("产品B1的实现方法");
}
}
/**
* 产品B2的实现类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public class ProductB2 extends AbstractProductB {
@Override
public void doSomething() {
    System.out.println("产品B2的实现类");
}
}
/**
* 抽象工厂
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public abstract class AbstractCreator {
/**
 * 构建产品A
 *
 * @return 产品A
 */
public abstract AbstractProductA createProductA();

/**
 * 构建产品B
 *
 * @return 产品B
 */
public abstract AbstractProductB createProductB();
}
/**
* 产品等级1的实现
*
* @author emma_zhan
* @date 2019/2/19
*/
public class Creator1 extends AbstractCreator {
@Override
public AbstractProductA createProductA() {
    return new ProductA1();
}

@Override
public AbstractProductB createProductB() {
    return new ProductB1();
}
}
/**
* 产品等级2的实现
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public class Creator2 extends AbstractCreator {
@Override
public AbstractProductA createProductA() {
    return new ProductA2();
}

@Override
public AbstractProductB createProductB() {
    return new ProductB2();
}
}
/**
* 场景类
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/19
*/
public class Client {
public static void main(String[] args) {
    AbstractCreator creator1 = new Creator1();
    AbstractCreator creator2 = new Creator2();
    AbstractProductA a1 = creator1.createProductA();
    AbstractProductA a2 = creator2.createProductA();

    AbstractProductB b1 = creator1.createProductB();
    AbstractProductB b2 = creator2.createProductB();

    // 业务逻辑从这里开始。。。。
}
}

    　　

  3. 优点

    • 封装性：实现类不是由高层模块关心，而是由工厂类负责创造
    • 产品族的约束为非公开状态

  4. 缺点

    • 产品族扩展很困难，需要修改所有类，横向扩展容易，纵向扩展困难

4. 建造者模式

  1. 定义

    • 将一个复杂对象的构建与它的表示分离，使得同样的构建过程可以创建不同的标识

  2. 通用源码

    /**
* 产品类-实现模板方法模式
*
* @author duogui.zq
* @date 2019/2/21
*/
public class Product {
public void doSomething() {
    // 独立业务逻辑
}
}
/**
* 抽象建造者-规范产品的组建
*
* @author duogui.zq
* @date 2019/2/21
*/
public abstract class Builder {
/**
 * 设置产品的不同部分，已获得不同的产品
 */
public abstract void setPart();

/**
 * 建造产品
 *
 * @return
 */
public abstract Product buildProduct();
}
/**
* 建造者 有多少个产品就有多少个建造者，这些产品类具有相同的接口或者抽象类
*
* @author duogui.zq
* @date 2019/2/21
*/
public class ConcreteProduct extends Builder {
private Product product = new Product();

@Override
public void setPart() {

}

@Override
public Product buildProduct() {
    return product;
}
}
/**
* 导演类
*
* @author duogui.zq
* @date 2019/2/21
*/
public class Director {
private Builder builder = new ConcreteProduct();

public Product getProduct() {
    builder.setPart();
    /**
     * 设置不同的零件，产生不同的产品
     */
    return builder.buildProduct();
}
}

    　　

5. 原型模式

  1. 定义

    • 用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象
    • 核心方法：clone方法

  2. 通用源码：

    /**
* 原型模式
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/26
*/
public class PrototyprClass implements Cloneable {

@Override
public PrototyprClass clone() {
    PrototyprClass prototyprClass = null;
    try {
    //
        prototyprClass = (PrototyprClass) super.clone();
    }catch (CloneNotSupportedException e) {
        // 异常处理
    }
    return prototyprClass;
}
}

    　　

  3. 使用场景

    • 需要在一个循环体内产生多个对象时
    • 根据一个对象产生多个对象，并且需要对多个对象进行不同的修改时 

  4. 注意事项

    • 执行clone操作时构造函数是不会进行执行的，Object类中的clone方法的原理是从内存中（具体是从堆内存中）以二进制流的方法进行拷贝，重新分配一个内存块，那构造函数就不会被执行
    • 加final关键字的成员变量不能进行clone

  5. 深拷贝和浅拷贝

    • 浅拷贝：只拷贝本对象，其对象内部的数组，引用对象等都不拷贝，还是指向原生对象的内部元素地址，clone就是浅拷贝，原生类型，类似int,long,char等都会被拷贝
    • 深拷贝：完全的拷贝

  6. 深拷贝的实例

    /**
* 深拷贝
*
* @author emma_zhang
* @date 2019/2/26
*/
public class DeepClone implements Cloneable {
private ArrayList<String> list = new ArrayList<>();

@Override
public DeepClone clone() {
    DeepClone deepClone = null;
    try {
        deepClone = (DeepClone)super.clone();
        deepClone.list = (ArrayList<String>)this.list.clone();
    } catch (CloneNotSupportedException ex) {
        ex.printStackTrace();
    }
    return deepClone;
}
}

    　　

 

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原文地址：https://www.cnblogs.com/Gabby/p/10500073.html