一、簡(jiǎn)介

　　創(chuàng)建型模式：這些設(shè)計(jì)模式提供了一種在創(chuàng)建對(duì)象的同時(shí)隱藏創(chuàng)建邏輯的方式，而不是使用 new 運(yùn)算符直接實(shí)例化對(duì)象。這使得程序在判斷針對(duì)某個(gè)給定實(shí)例需要?jiǎng)?chuàng)建哪些對(duì)象時(shí)更加靈活。創(chuàng)建型模式包括：工廠模式（Factory Pattern），抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern），單例模式（Singleton Pattern），建造者模式（Builder Pattern），原型模式（Prototype Pattern）。

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二、工廠模式（Factory Pattern）

　　1、概念

　　　工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設(shè)計(jì)模式之一。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。在工廠模式中，我們?cè)趧?chuàng)建對(duì)象時(shí)不會(huì)對(duì)客戶(hù)端暴露創(chuàng)建邏輯，并且是通過(guò)使用一個(gè)共同的接口來(lái)指向新創(chuàng)建的對(duì)象。

　　2、簡(jiǎn)介

　　　意圖：定義一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的接口，讓其子類(lèi)自己決定實(shí)例化哪一個(gè)工廠類(lèi)，工廠模式使其創(chuàng)建過(guò)程延遲到子類(lèi)進(jìn)行。

　　　主要解決：主要解決接口選擇的問(wèn)題。

　　　何時(shí)使用：我們明確地計(jì)劃不同條件下創(chuàng)建不同實(shí)例時(shí)。

　　　如何解決：讓其子類(lèi)實(shí)現(xiàn)工廠接口，返回的也是一個(gè)抽象的產(chǎn)品。

　　　應(yīng)用實(shí)例：?您需要一輛汽車(chē)，可以直接從工廠里面提貨，而不用去管這輛汽車(chē)是怎么做出來(lái)的，以及這個(gè)汽車(chē)?yán)锩娴木唧w實(shí)現(xiàn)。

　　　優(yōu)點(diǎn)：?

　　　　（1）、一個(gè)調(diào)用者想創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，只要知道其名稱(chēng)就可以了。

　　　　（2）、擴(kuò)展性高，如果想增加一個(gè)產(chǎn)品，只要擴(kuò)展一個(gè)工廠類(lèi)就可以。

　　　　（3）、屏蔽產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)，調(diào)用者只關(guān)心產(chǎn)品的接口。

　　　缺點(diǎn)：每次增加一個(gè)產(chǎn)品時(shí)，都需要增加一個(gè)具體類(lèi)和對(duì)象實(shí)現(xiàn)工廠，使得系統(tǒng)中類(lèi)的個(gè)數(shù)成倍增加，在一定程度上增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，同時(shí)也增加了系統(tǒng)具體類(lèi)的依賴(lài)。這并不是什么好事。

　　　使用場(chǎng)景：?

　　　　（1）、日志記錄器：記錄可能記錄到本地硬盤(pán)、系統(tǒng)事件、遠(yuǎn)程服務(wù)器等，用戶(hù)可以選擇記錄日志到什么地方。

　　　　（2）、數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)，當(dāng)用戶(hù)不知道最后系統(tǒng)采用哪一類(lèi)數(shù)據(jù)庫(kù)，以及數(shù)據(jù)庫(kù)可能有變化時(shí)。

　　　　（3）、設(shè)計(jì)一個(gè)連接服務(wù)器的框架，需要三個(gè)協(xié)議，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把這三個(gè)作為產(chǎn)品類(lèi)，共同實(shí)現(xiàn)一個(gè)接口。

　　　注意事項(xiàng)：作為一種創(chuàng)建類(lèi)模式，在任何需要生成復(fù)雜對(duì)象的地方，都可以使用工廠方法模式。有一點(diǎn)需要注意的地方就是復(fù)雜對(duì)象適合使用工廠模式，而簡(jiǎn)單對(duì)象，特別是只需要通過(guò) new 就可以完成創(chuàng)建的對(duì)象，無(wú)需使用工廠模式。如果使用工廠模式，就需要引入一個(gè)工廠類(lèi)，會(huì)增加系統(tǒng)的復(fù)雜度。

　　3、實(shí)例

　　　我們將創(chuàng)建一個(gè)?Shape?接口和實(shí)現(xiàn)?Shape?接口的實(shí)體類(lèi)。然后定義工廠類(lèi)?ShapeFactory。FactoryPatternDemo，我們的演示類(lèi)使用?ShapeFactory?來(lái)獲取?Shape?對(duì)象。它將向?ShapeFactory?傳遞信息（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對(duì)象的類(lèi)型。

　　　　

　　　　（1）、創(chuàng)建 Shape 接口；

public interface Shape {void draw(); }

　　　　（2）、創(chuàng)建實(shí)現(xiàn)接口的實(shí)體類(lèi)；

public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("三角形");} } public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("圓形");} } public class Square implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("矩形"); } }

　　　　（3）、創(chuàng)建一個(gè)工廠，用于生成基于給定信息的實(shí)體類(lèi)的對(duì)象；

public class ShapeFactory {//使用 getShape 方法獲取形狀類(lèi)型的對(duì)象public Shape getShape(String shapeType){if(shapeType == null){return null;} if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){return new Circle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){return new Rectangle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){return new Square();}return null;} }

　　　　（4）、使用該工廠，通過(guò)傳遞類(lèi)型信息來(lái)獲取實(shí)體類(lèi)的對(duì)象；

public class FactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();//獲取 Circle 的對(duì)象，并調(diào)用它的 draw 方法Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");//調(diào)用 Circle 的 draw 方法 shape1.draw();//獲取 Rectangle 的對(duì)象，并調(diào)用它的 draw 方法Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");//調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法 shape2.draw();//獲取 Square 的對(duì)象，并調(diào)用它的 draw 方法Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");//調(diào)用 Square 的 draw 方法 shape3.draw();} }

　　　　（5）、驗(yàn)證結(jié)果；

圓形 三角形 矩形

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三、抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）

　　1、概念

　　　抽象工廠模式（Abstract Factory Pattern）是圍繞一個(gè)超級(jí)工廠創(chuàng)建其他工廠。該超級(jí)工廠又稱(chēng)為其他工廠的工廠。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。在抽象工廠模式中，接口是負(fù)責(zé)創(chuàng)建一個(gè)相關(guān)對(duì)象的工廠，不需要顯式指定它們的類(lèi)。每個(gè)生成的工廠都能按照工廠模式提供對(duì)象。

　　2、簡(jiǎn)介

　　　意圖：提供一個(gè)創(chuàng)建一系列相關(guān)或相互依賴(lài)對(duì)象的接口，而無(wú)需指定它們具體的類(lèi)。

　　　主要解決：主要解決接口選擇的問(wèn)題。

　　　何時(shí)使用：系統(tǒng)的產(chǎn)品有多于一個(gè)的產(chǎn)品族，而系統(tǒng)只消費(fèi)其中某一種產(chǎn)品時(shí)。

　　　如何解決：在一個(gè)產(chǎn)品族里面，定義多個(gè)產(chǎn)品。

　　　應(yīng)用實(shí)例：工作了，為了參加一些聚會(huì)，肯定有兩套或多套衣服吧，比如說(shuō)有商務(wù)裝（成套，一系列具體產(chǎn)品）、時(shí)尚裝（成套，一系列具體產(chǎn)品），甚至對(duì)于一個(gè)家庭來(lái)說(shuō)，可能有商務(wù)女裝、商務(wù)男裝、時(shí)尚女裝、時(shí)尚男裝，這些也都是成套的，即一系列具體產(chǎn)品。假設(shè)一種情況，在您的家中，某一個(gè)衣柜（具體工廠）只能存放某一種這樣的衣服（成套，一系列具體產(chǎn)品），每次拿這種成套的衣服時(shí)也自然要從這個(gè)衣柜中取出了。所有的衣柜（具體工廠）都是衣柜類(lèi)中的的（抽象工廠）某一個(gè)，而每一件成套的衣服又包括具體的上衣（某一具體產(chǎn)品），褲子（某一具體產(chǎn)品），這些具體的上衣其實(shí)也都屬于上衣類(lèi)（抽象產(chǎn)品），具體的褲子也都屬于褲子類(lèi)（另一個(gè)抽象產(chǎn)品）。

　　　優(yōu)點(diǎn)：當(dāng)一個(gè)產(chǎn)品族中的多個(gè)對(duì)象被設(shè)計(jì)成一起工作時(shí)，它能保證客戶(hù)端始終只使用同一個(gè)產(chǎn)品族中的對(duì)象。

　　　缺點(diǎn)：產(chǎn)品族擴(kuò)展非常困難，要增加一個(gè)系列的某一產(chǎn)品，既要在抽象的 Creator 里加代碼，又要在具體的里面加代碼。

　　　使用場(chǎng)景：?1、QQ 換皮膚，一整套一起換。 2、生成不同操作系統(tǒng)的程序。

　　　注意事項(xiàng)：產(chǎn)品族難擴(kuò)展，產(chǎn)品等級(jí)易擴(kuò)展。

　　3、實(shí)例

　　　我們將創(chuàng)建?Shape?和?Color?接口和實(shí)現(xiàn)這些接口的實(shí)體類(lèi)。然后創(chuàng)建抽象工廠類(lèi)?AbstractFactory。接著定義工廠類(lèi)?ShapeFactory?和?ColorFactory，這兩個(gè)工廠類(lèi)都是擴(kuò)展了?AbstractFactory。然后創(chuàng)建一個(gè)工廠創(chuàng)造器/生成器類(lèi)?FactoryProducer。最后創(chuàng)建演示類(lèi)AbstractFactoryPatternDemo，我們的演示類(lèi)使用?FactoryProducer?來(lái)獲取?AbstractFactory?對(duì)象。它將向?AbstractFactory?傳遞形狀信息?Shape（CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE），以便獲取它所需對(duì)象的類(lèi)型。同時(shí)它還向?AbstractFactory?傳遞顏色信息?Color（RED / GREEN / BLUE），以便獲取它所需對(duì)象的類(lèi)型。

　　　　

　　　　（1）、創(chuàng)建 Shape 接口及其實(shí)現(xiàn)類(lèi)

public interface Shape {void draw(); } public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("這是三角形");} } public class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("這是矩形");} } public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("這是圓形");} }

　　　　（2）、創(chuàng)建 Color 接口及其實(shí)現(xiàn)類(lèi)

public interface Color {void fill(); } public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("這是紅色");} } public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("這是藍(lán)色");} } public class Black implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("這是黑色");} }

　　　　（3）、為 Color 和 Shape 對(duì)象創(chuàng)建抽象類(lèi)來(lái)獲取工廠。

public abstract class AbstractFactory {public abstract Color getColor(String color);public abstract Shape getShape(String shape) ; }

　　　　（4）、創(chuàng)建擴(kuò)展了 AbstractFactory 的工廠類(lèi)，基于給定的信息生成實(shí)體類(lèi)的對(duì)象。

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){if(shapeType == null){return null;} if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){return new Circle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){return new Rectangle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){return new Square();}return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {return null;} } public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){return null;}@OverrideColor getColor(String color) {if(color == null){return null;} if(color.equalsIgnoreCase("RED")){return new Red();} else if(color.equalsIgnoreCase("Black")){return new Black();} else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){return new Blue();}return null;} }

　　　　（5）、創(chuàng)建一個(gè)工廠創(chuàng)造器/生成器類(lèi)，通過(guò)傳遞形狀或顏色信息來(lái)獲取工廠。

public class FactoryProducer {public static AbstractFactory getFactory(String choice){if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){return new ShapeFactory();} else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){return new ColorFactory();}return null;} }

　　　　（6）、使用 FactoryProducer 來(lái)獲取 AbstractFactory，通過(guò)傳遞類(lèi)型信息來(lái)獲取實(shí)體類(lèi)的對(duì)象。

public class AbstractFactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {//獲取形狀工廠AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");//獲取形狀為 Circle 的對(duì)象Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");//調(diào)用 Circle 的 draw 方法 shape1.draw();//獲取形狀為 Rectangle 的對(duì)象Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");//調(diào)用 Rectangle 的 draw 方法 shape2.draw();//獲取形狀為 Square 的對(duì)象Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");//調(diào)用 Square 的 draw 方法 shape3.draw();//獲取顏色工廠AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");//獲取顏色為 Red 的對(duì)象Color color1 = colorFactory.getColor("RED");//調(diào)用 Red 的 fill 方法 color1.fill();//獲取顏色為 Black 的對(duì)象Color color2 = colorFactory.getColor("Black");//調(diào)用 Black 的 fill 方法 color2.fill();//獲取顏色為 Blue 的對(duì)象Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");//調(diào)用 Blue 的 fill 方法 color3.fill();} }

　　　　（7）、演示結(jié)果

這是圓形 這是三角形 這是矩形 這是紅色 這是黑色 這是藍(lán)色

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四、單例模式（Singleton Pattern）

　　1、概念

　　　單例模式（Singleton Pattern）是 Java 中最簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)模式之一。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。這種模式涉及到一個(gè)單一的類(lèi)，該類(lèi)負(fù)責(zé)創(chuàng)建自己的對(duì)象，同時(shí)確保只有單個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建。這個(gè)類(lèi)提供了一種訪問(wèn)其唯一的對(duì)象的方式，可以直接訪問(wèn)，不需要實(shí)例化該類(lèi)的對(duì)象。

　　2、簡(jiǎn)介

　　　意圖：保證一個(gè)類(lèi)僅有一個(gè)實(shí)例，并提供一個(gè)訪問(wèn)它的全局訪問(wèn)點(diǎn)。

　　　主要解決：一個(gè)全局使用的類(lèi)頻繁地創(chuàng)建與銷(xiāo)毀。

　　　何時(shí)使用：當(dāng)您想控制實(shí)例數(shù)目，節(jié)省系統(tǒng)資源的時(shí)候。

　　　如何解決：判斷系統(tǒng)是否已經(jīng)有這個(gè)單例，如果有則返回，如果沒(méi)有則創(chuàng)建。

　　　關(guān)鍵代碼：構(gòu)造函數(shù)是私有的。

　　　應(yīng)用實(shí)例：

　　　　（1）、Windows 是多進(jìn)程多線程的，在操作一個(gè)文件的時(shí)候，就不可避免地出現(xiàn)多個(gè)進(jìn)程或線程同時(shí)操作一個(gè)文件的現(xiàn)象，所以所有文件的處理必須通過(guò)唯一的實(shí)例來(lái)進(jìn)行。

　　　　（2）、一些設(shè)備管理器常常設(shè)計(jì)為單例模式，比如一個(gè)電腦有兩臺(tái)打印機(jī)，在輸出的時(shí)候就要處理不能兩臺(tái)打印機(jī)打印同一個(gè)文件。

　　　優(yōu)點(diǎn)：?

　　　　（1）、在內(nèi)存里只有一個(gè)實(shí)例，減少了內(nèi)存的開(kāi)銷(xiāo)，尤其是頻繁的創(chuàng)建和銷(xiāo)毀實(shí)例。

　　　　（2）、避免了對(duì)資源的多重占用（比如寫(xiě)文件操作）。

　　　缺點(diǎn)：沒(méi)有接口，不能繼承，與單一職責(zé)原則沖突，一個(gè)類(lèi)應(yīng)該只關(guān)心內(nèi)部邏輯，而不關(guān)心外面怎么樣來(lái)實(shí)例化。

　　　使用場(chǎng)景：?

　　　　（1）、要求生產(chǎn)唯一序列號(hào)。

　　　　（2）、WEB 中的計(jì)數(shù)器，不用每次刷新都在數(shù)據(jù)庫(kù)里加一次，用單例先緩存起來(lái)。

　　　　（3）、創(chuàng)建的一個(gè)對(duì)象需要消耗的資源過(guò)多，比如 I/O 與數(shù)據(jù)庫(kù)的連接等。

　　　注意事項(xiàng)：

　　　　（1）、單例類(lèi)只能有一個(gè)實(shí)例。

　　　　（2）、單例類(lèi)必須自己創(chuàng)建自己的唯一實(shí)例。

　　　　（3）、單例類(lèi)必須給所有其他對(duì)象提供這一實(shí)例。

　　　　（4）、getInstance() 方法中需要使用同步鎖 synchronized (Singleton.class) 防止多線程同時(shí)進(jìn)入造成 instance 被多次實(shí)例化。

　　3、實(shí)例

　　　我們將創(chuàng)建一個(gè)?SingleObject?類(lèi)。SingleObject?類(lèi)有它的私有構(gòu)造函數(shù)和本身的一個(gè)靜態(tài)實(shí)例。SingleObject?類(lèi)提供了一個(gè)靜態(tài)方法，供外界獲取它的靜態(tài)實(shí)例。創(chuàng)建演示類(lèi)SingletonPatternDemo，我們的演示類(lèi)使用?SingleObject?類(lèi)來(lái)獲取?SingleObject?對(duì)象。

　　　　

　　　　（1）、創(chuàng)建一個(gè) SingleObject 類(lèi)。

public class SingleObject {//創(chuàng)建 SingleObject 的一個(gè)對(duì)象private static SingleObject instance = new SingleObject();//讓構(gòu)造函數(shù)為 private，這樣該類(lèi)就不會(huì)被實(shí)例化private SingleObject(){}//獲取唯一可用的對(duì)象public static SingleObject getInstance(){return instance;}public void showMessage(){System.out.println("Hello World!");} }

　　　　（2）、創(chuàng)建?SingletonPatternDemo 類(lèi)，從?SingleObject 類(lèi)獲取唯一的對(duì)象

public class SingletonPatternDemo {public static void main(String[] args) {//不合法的構(gòu)造函數(shù)//編譯時(shí)錯(cuò)誤：構(gòu)造函數(shù) SingleObject() 是不可見(jiàn)的//SingleObject object = new SingleObject();//獲取唯一可用的對(duì)象SingleObject object = SingleObject.getInstance();//顯示消息 object.showMessage();} }

　　　　（3）、驗(yàn)證實(shí)例

Hello World!

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五、建造者模式（Builder Pattern）

　　1、概念

　　　建造者模式（Builder Pattern）使用多個(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)象一步一步構(gòu)建成一個(gè)復(fù)雜的對(duì)象。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。一個(gè) Builder 類(lèi)會(huì)一步一步構(gòu)造最終的對(duì)象。該 Builder 類(lèi)是獨(dú)立于其他對(duì)象的。

　　2、簡(jiǎn)介

　　　意圖：將一個(gè)復(fù)雜的構(gòu)建與其表示相分離，使得同樣的構(gòu)建過(guò)程可以創(chuàng)建不同的表示。

　　　主要解決：主要解決在軟件系統(tǒng)中，有時(shí)候面臨著"一個(gè)復(fù)雜對(duì)象"的創(chuàng)建工作，其通常由各個(gè)部分的子對(duì)象用一定的算法構(gòu)成；由于需求的變化，這個(gè)復(fù)雜對(duì)象的各個(gè)部分經(jīng)常面臨著劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法卻相對(duì)穩(wěn)定。

　　　何時(shí)使用：一些基本部件不會(huì)變，而其組合經(jīng)常變化的時(shí)候。

　　　如何解決：將變與不變分離開(kāi)。

　　　應(yīng)用實(shí)例：?

　　　　（1）、去肯德基，漢堡、可樂(lè)、薯?xiàng)l、炸雞翅等是不變的，而其組合是經(jīng)常變化的，生成出所謂的"套餐"。

　　　　（2）、JAVA 中的 StringBuilder。

　　　優(yōu)點(diǎn)：?

　　　　（1）、建造者獨(dú)立，易擴(kuò)展。

　　　　（2）、便于控制細(xì)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)。

　　　缺點(diǎn)：?

　　　　（1）、產(chǎn)品必須有共同點(diǎn)，范圍有限制。

　　　　（2）、如內(nèi)部變化復(fù)雜，會(huì)有很多的建造類(lèi)。

　　　使用場(chǎng)景：?

　　　　（1）、需要生成的對(duì)象具有復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

　　　　（2）、需要生成的對(duì)象內(nèi)部屬性本身相互依賴(lài)。

　　　注意事項(xiàng)：與工廠模式的區(qū)別是：建造者模式更加關(guān)注與零件裝配的順序。

?　　3、實(shí)例

　　　我們假設(shè)一個(gè)快餐店的商業(yè)案例，其中，一個(gè)典型的套餐可以是一個(gè)漢堡（Burger）和一杯冷飲（Cold drink）。漢堡（Burger）可以是素食漢堡（Veg Burger）或雞肉漢堡（Chicken Burger），它們是包在紙盒中。冷飲（Cold drink）可以是可口可樂(lè)（coke）或百事可樂(lè)（pepsi），它們是裝在瓶子中。我們將創(chuàng)建一個(gè)表示食物條目（比如漢堡和冷飲）的?Item?接口和實(shí)現(xiàn)?Item?接口的實(shí)體類(lèi)，以及一個(gè)表示食物包裝的?Packing?接口和實(shí)現(xiàn)?Packing?接口的實(shí)體類(lèi)，漢堡是包在紙盒中，冷飲是裝在瓶子中。然后我們創(chuàng)建一個(gè)?Meal?類(lèi)，帶有?Item?的?ArrayList?和一個(gè)通過(guò)結(jié)合?Item?來(lái)創(chuàng)建不同類(lèi)型的?Meal?對(duì)象的?MealBuilder。最后創(chuàng)建演示類(lèi) BuilderPatternDemo，我們的演示類(lèi)使用?MealBuilder?來(lái)創(chuàng)建一個(gè)?Meal。

　　　　

　　　　（1）、創(chuàng)建一個(gè)表示食物條目（Item）和食物包裝（Packing）的接口

public interface Item {public String name();public Packing packing();public float price(); } public interface Packing {public String pack(); }

　　　（2）、創(chuàng)建 Packing 接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)

public class Wrapper implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Wrapper";} } public class Bottle implements Packing {@Overridepublic String pack() {return "Bottle";} }

　　　　（3）、創(chuàng)建實(shí)現(xiàn) Item 接口的抽象類(lèi)，該類(lèi)提供了默認(rèn)的功能。

public abstract class Burger implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Wrapper();}@Overridepublic abstract float price(); } public abstract class ColdDrink implements Item {@Overridepublic Packing packing() {return new Bottle();}@Overridepublic abstract float price(); }

　　　　（4）、創(chuàng)建擴(kuò)展了 Burger 和 ColdDrink 的實(shí)體類(lèi)。

public class VegBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 25.0f;}@Overridepublic String name() {return "Veg Burger";} } public class ChickenBurger extends Burger {@Overridepublic float price() {return 50.5f;}@Overridepublic String name() {return "Chicken Burger";} } public class Coke extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 30.0f;}@Overridepublic String name() {return "Coke";} } public class Pepsi extends ColdDrink {@Overridepublic float price() {return 35.0f;}@Overridepublic String name() {return "Pepsi";} }

　　　　（5）、創(chuàng)建一個(gè) Meal 類(lèi)，帶有上面定義的 Item 對(duì)象。

import java.util.ArrayList; import java.util.List;public class Meal {private List<Item> items = new ArrayList<Item>(); public void addItem(Item item){items.add(item);}public float getCost(){float cost = 0.0f;for (Item item : items) {cost += item.price();} return cost;}public void showItems(){for (Item item : items) {System.out.print("Item : "+item.name());System.out.print(", Packing : "+item.packing().pack());System.out.println(", Price : "+item.price());} } }

　　　　（6）、創(chuàng)建一個(gè) MealBuilder 類(lèi)，實(shí)際的 builder 類(lèi)負(fù)責(zé)創(chuàng)建 Meal 對(duì)象。

public class MealBuilder {public Meal prepareVegMeal (){Meal meal = new Meal();meal.addItem(new VegBurger());meal.addItem(new Coke());return meal;} public Meal prepareNonVegMeal (){Meal meal = new Meal();meal.addItem(new ChickenBurger());meal.addItem(new Pepsi());return meal;} }

　　　　（7）、BuiderPatternDemo 使用 MealBuider 來(lái)演示建造者模式（Builder Pattern）。

public class BuilderPatternDemo {public static void main(String[] args) {MealBuilder mealBuilder = new MealBuilder();Meal vegMeal = mealBuilder.prepareVegMeal();System.out.println("Veg Meal");vegMeal.showItems();System.out.println("Total Cost: " +vegMeal.getCost());Meal nonVegMeal = mealBuilder.prepareNonVegMeal();System.out.println("\nNon-Veg Meal");nonVegMeal.showItems();System.out.println("Total Cost: " +nonVegMeal.getCost());} }

　　　　（8）、演示結(jié)果

Veg Meal Item : Veg Burger, Packing : Wrapper, Price : 25.0 Item : Coke, Packing : Bottle, Price : 30.0 Total Cost: 55.0Non-Veg Meal Item : Chicken Burger, Packing : Wrapper, Price : 50.5 Item : Pepsi, Packing : Bottle, Price : 35.0 Total Cost: 85.5

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六、原型模式（Prototype Pattern）

　　1、概念

　　　原型模式（Prototype Pattern）是用于創(chuàng)建重復(fù)的對(duì)象，同時(shí)又能保證性能。這種類(lèi)型的設(shè)計(jì)模式屬于創(chuàng)建型模式，它提供了一種創(chuàng)建對(duì)象的最佳方式。這種模式是實(shí)現(xiàn)了一個(gè)原型接口，該接口用于創(chuàng)建當(dāng)前對(duì)象的克隆。當(dāng)直接創(chuàng)建對(duì)象的代價(jià)比較大時(shí)，則采用這種模式。

　　2、簡(jiǎn)介

　　　意圖：用原型實(shí)例指定創(chuàng)建對(duì)象的種類(lèi)，并且通過(guò)拷貝這些原型創(chuàng)建新的對(duì)象。

　　　主要解決：在運(yùn)行期建立和刪除原型。

　　　何時(shí)使用：?

　　　　（1）、當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)應(yīng)該獨(dú)立于它的產(chǎn)品創(chuàng)建、構(gòu)成和表示時(shí)。

　　　　（2）、當(dāng)要實(shí)例化的類(lèi)是在運(yùn)行時(shí)刻指定時(shí)，例如，通過(guò)動(dòng)態(tài)裝載。

　　　　（3）、為了避免創(chuàng)建一個(gè)與產(chǎn)品類(lèi)層次平行的工廠類(lèi)層次時(shí)。

　　　　（4）、當(dāng)一個(gè)類(lèi)的實(shí)例只能有幾個(gè)不同狀態(tài)組合中的一種時(shí)。建立相應(yīng)數(shù)目的原型并克隆它們可能比每次用合適的狀態(tài)手工實(shí)例化該類(lèi)更方便一些。

　　　如何解決：利用已有的一個(gè)原型對(duì)象，快速地生成和原型對(duì)象一樣的實(shí)例。

　　　優(yōu)點(diǎn)：?

　　　　（1）、性能提高。

　　　　（2）、逃避構(gòu)造函數(shù)的約束。

　　　缺點(diǎn)：?

　　　　（1）、配備克隆方法需要對(duì)類(lèi)的功能進(jìn)行通盤(pán)考慮，這對(duì)于全新的類(lèi)不是很難，但對(duì)于已有的類(lèi)不一定很容易，特別當(dāng)一個(gè)類(lèi)引用不支持串行化的間接對(duì)象，或者引用含有循環(huán)結(jié)構(gòu)的時(shí)候。

　　　　（2）、必須實(shí)現(xiàn) Cloneable 接口。

　　　使用場(chǎng)景：?

　　　　（1）、資源優(yōu)化場(chǎng)景。

　　　　（2）、類(lèi)初始化需要消化非常多的資源，這個(gè)資源包括數(shù)據(jù)、硬件資源等。

　　　　（3）、性能和安全要求的場(chǎng)景。

　　　　（4）、通過(guò) new 產(chǎn)生一個(gè)對(duì)象需要非常繁瑣的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備或訪問(wèn)權(quán)限，則可以使用原型模式。

　　　　（5）、一個(gè)對(duì)象多個(gè)修改者的場(chǎng)景。

　　　　（6）、一個(gè)對(duì)象需要提供給其他對(duì)象訪問(wèn)，而且各個(gè)調(diào)用者可能都需要修改其值時(shí)，可以考慮使用原型模式拷貝多個(gè)對(duì)象供調(diào)用者使用。

　　　　（7）、在實(shí)際項(xiàng)目中，原型模式很少單獨(dú)出現(xiàn)，一般是和工廠方法模式一起出現(xiàn)，通過(guò) clone 的方法創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，然后由工廠方法提供給調(diào)用者。原型模式已經(jīng)與 Java 融為渾然一體，大家可以隨手拿來(lái)使用。

　　　注意事項(xiàng)：與通過(guò)對(duì)一個(gè)類(lèi)進(jìn)行實(shí)例化來(lái)構(gòu)造新對(duì)象不同的是，原型模式是通過(guò)拷貝一個(gè)現(xiàn)有對(duì)象生成新對(duì)象的。淺拷貝實(shí)現(xiàn) Cloneable，重寫(xiě)，深拷貝是通過(guò)實(shí)現(xiàn) Serializable 讀取二進(jìn)制流。

　　3、實(shí)例

　　　我們將創(chuàng)建一個(gè)抽象類(lèi)?Shape?和擴(kuò)展了?Shape?類(lèi)的實(shí)體類(lèi)。下一步是定義類(lèi)?ShapeCache，該類(lèi)把 shape 對(duì)象存儲(chǔ)在一個(gè)?Hashtable?中，并在請(qǐng)求的時(shí)候返回它們的克隆。最后創(chuàng)建演示類(lèi)PrototypePatternDemo，我們的演示類(lèi)使用?ShapeCache?類(lèi)來(lái)獲取?Shape?對(duì)象。

　　　　

　　　　（1）、創(chuàng)建一個(gè)實(shí)現(xiàn)了?Clonable?接口的抽象類(lèi) Shape；

public abstract class Shape implements Cloneable {private String id;protected String type;abstract void draw();public String getType(){return type;}public String getId() {return id;}public void setId(String id) {this.id = id;}public void setType(String type) {this.type = type;}public Object clone() {Object clone = null;try {clone = super.clone();} catch (CloneNotSupportedException e) {e.printStackTrace();}return clone;} }

　　　　（2）、創(chuàng)建擴(kuò)展了上面抽象類(lèi)的實(shí)體類(lèi)

public class Rectangle extends Shape {public Rectangle(){type = "Rectangle";}@Overridepublic void draw() {System.out.println("這是三角形");} } public class Square extends Shape {public Square(){type = "Square";}@Overridepublic void draw() {System.out.println("這是矩形");} } public class Circle extends Shape {public Circle(){type = "Circle";}@Overridepublic void draw() {System.out.println("這是圓形");} }

　　　　（3）、創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)，從數(shù)據(jù)庫(kù)獲取實(shí)體類(lèi)，并把它們存儲(chǔ)在一個(gè)?Hashtable?中

import java.util.Hashtable;public class ShapeCache {private static Hashtable<String, Shape> shapeMap = new Hashtable<String, Shape>();public static Shape getShape(String shapeId) {Shape cachedShape = shapeMap.get(shapeId);return (Shape) cachedShape.clone();}// 對(duì)每種形狀都運(yùn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)，并創(chuàng)建該形狀// shapeMap.put(shapeKey, shape);// 例如，我們要添加三種形狀public static void loadCache() {Circle circle = new Circle();circle.setId("1");shapeMap.put(circle.getId(),circle);Square square = new Square();square.setId("2");shapeMap.put(square.getId(),square);Rectangle rectangle = new Rectangle();rectangle.setId("3");shapeMap.put(rectangle.getId(),rectangle);} }

　　　　（4）、PrototypePatternDemo?使用?ShapeCache?類(lèi)來(lái)獲取存儲(chǔ)在?Hashtable?中的形狀的克隆。

public class PrototypePatternDemo {public static void main(String[] args) {ShapeCache.loadCache();Shape clonedShape = (Shape) ShapeCache.getShape("1");System.out.println("Shape : " + clonedShape.getType()); Shape clonedShape2 = (Shape) ShapeCache.getShape("2");System.out.println("Shape : " + clonedShape2.getType()); Shape clonedShape3 = (Shape) ShapeCache.getShape("3");System.out.println("Shape : " + clonedShape3.getType()); } }

　　　　（5）、驗(yàn)證輸出

Shape : Circle Shape : Square Shape : Rectangle

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創(chuàng)建型模式的介紹就到此結(jié)束了，如有錯(cuò)誤，還望各位大佬指正；

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/WHL5/p/9183113.html

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java学习--设计模式之创建型模式的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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