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  • 工厂模式包含普通工厂模式和抽象工厂模式,但是,不管是什么工厂模式,它们都是有一个作用,那就是生成对象
  • 创建型模式,是对对象创建过程的各种问题和解决方案的总结,包括各种工厂模式(Factory、Abstract Factory)、单例模式(Singleton)、构建模式(Builder)、原型模式(ProtoType)。 结构型模式,是针对软件设计...

    设计模式分类

    大致按照模式的应用目标分类,设计模式可以分为创建型模式、结构型模式和行为型模式。

    • 创建型模式,是对对象创建过程的各种问题和解决方案的总结,包括各种工厂模式(Factory、Abstract Factory)、单例模式(Singleton)、构建器模式(Builder)、原型模式(ProtoType)。

    • 结构型模式,是针对软件设计结构的总结,关注于类、对象继承、组合方式的实践经验。常见的结构型模式,包括桥接模式(Bridge)、适配器模式(Adapter)、装饰者模式(Decorator)、代理模式(Proxy)、组合模式(Composite)、外观模式(Facade)、享元模式(Flyweight)等。

    • 行为型模式,是从类或对象之间交互、职责划分等角度总结的模式。比较常见的行为型模式有策略模式(Strategy)、解释器模式(Interpreter)、命令模式(Command)、观察者模式(Observer)、迭代器模式(Iterator)、模板方法模式(Template Method)、访问者模式(Visitor)。

    Spring与设计模式

    Spring中大量使用的以下两种设计模式:工厂模式和单例模式。Spring容器最基本的接口就是BeanFactory。而ApplicationContext是BeanFactory的子接口,大部分javaEE用这个接口就够了,也称为Spring应用上下文。

    工厂模式

    工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了,简单讲是用工厂方法代替new操作的一种模式。

    工厂模式是根据调用数据返回某个类的一个实例,此类可以是多个类的某一个类。通常,这些类满足共同的规则(接口)或父类。调用者只关心工厂生产的实例是否满足某种规范,即实现的某个接口是否可供自己正常调用(调用者仅仅使用)。该模式给对象之间作出了清晰的角色划分,降低程序的耦合。接口产生的全部实例通常用于实现相同接口,接口里定义了全部实例共同拥有的方法,这些方法在不同的实现类中实现的方式不同。从而使程序调用者无须关心方法的具体实现,降低了系统异构的代价。

    还记得Hibernate的HibernateSessionFactory,Spring的BeanFactory,以及对应的子类ApplicationContext,都是工厂模式

    代码展示:

    public class ShapeFactory {
       //使用 getShape 方法获取形状类型的对象
       public Shape getShape(String shapeType){
          if(shapeType == null){
             return null;
          }else 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;
       }
    }
    public class FactoryPatternDemo {
       public static void main(String[] args) {
          ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
          //获取 Circle 的对象,并调用它的 draw 方法
          Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
          //调用 Circle 的 draw 方法
          shape1.draw();
          //获取 Rectangle 的对象,并调用它的 draw 方法
          Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
          //调用 Rectangle 的 draw 方法
          shape2.draw();
          //获取 Square 的对象,并调用它的 draw 方法
          Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
          //调用 Square 的 draw 方法
          shape3.draw();
       }
    }

    单例模式

    单例模式限制了类实例的创建,但采用这种模式设计的类,可以保证仅有一个实例,并可提供访问该实例的全局访问点。J2EE应用的大量组件,都需要保证一个类只有一个实例。比如数据库引擎访问点只能有一个。

    更多的时候,为了提高性能,程序应尽量减少Java 对象的创建和销毁时的开销。使用单态模式可避免Java 类被多次实例化,让相同类的全部实例共享同一内存区。

    为了防止单态模式的类被多次实例化,应将类的构造器设成私有,这样就保证了只能通过静态方法获得类实例。而该静态方法则保证每次返回的实例都是同一个,这就需将该类的实例设置成类属性,由于该属性需要被静态方法访问,因此该属性应设成静态属性。

    //单态模式测试类  
    public class SingletonTest {  
        //该类的一个普通属性  
        private int value;  
        //使用静态属性保存该类的一个实例  
        private static SingletonTest instance;  
        //构造器私有化,避免该类被多次实例化  
        private SingletonTest(){  
            System.out.println("正在执行构造器...");  
        }  
        //提供静态方法返回该类实例   
        public static SingletonTest getInstance(){  
            //实例化类实例前,先检查该实例是否存在  
            if(instance == null){  
                //如果不存在,则新建一个实例  
                instance = new SingletonTest();  
            }  
            //返回该类的成员变量:该类的实例   
            return instance;      
        }  
        //以下提供对普通属性value的getter和setter方法  
        public int getValue(){  
            return value;  
        }  
        public void setValue(int values){  
            this.value = values;      
        }  
        //main方法
        public static void main(String args[]){  
            SingletonTest t1 = SingletonTest.getInstance();  
            SingletonTest t2 = SingletonTest.getInstance();  
            t2.setValue(9);  
            System.out.println(t1 == t2);  
        }  
    }  

    构建器模式

    创建 HttpRequest 的过程,就是典型的构建器模式(Builder),通常会被实现成fluent 风格的 API,也有人叫它方法链。

    HttpRequest request = HttpRequest.newBuilder(new URI(uri))
                         .header(headerAlice, valueAlice)
                         .headers(headerBob, value1Bob,
                          headerCarl, valueCarl,
                          headerBob, value2Bob)
                         .GET()
                         .build();

    又如swagger-ui的配置,也是典型的构建器模式

    private ApiInfo apiInfo() {
            return new ApiInfoBuilder()
                    .title("营养探索馆-体检系统")
                    .description("powered by By-Health")
                    .termsOfServiceUrl("http://www.by-health.com/")
                    .contact(contact)
                    .version("1.0")
                    .build();
        }

    原型模式

    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。

    Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象,根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象,这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

    例如我们在new List和Map的时候,就是用的原型模式

    Map<String,String> map=new HashMap<String,String>();
    
    Map<String,String> map=new LinkedHashMap<String,String>();
    
    List<String> list=new ArrayList<String>();
    
    CoreBillInfo bill=new SaleOrderInfo();
    

    适配器模式

    将一个类的接口转换成客户希望的另外一个接口。适配器模式使得原本由于接口不兼容而不能一起工作的那些类可以一起工作。
    主要解决:主要解决在软件系统中,常常要将一些”现存的对象”放到新的环境中,而新环境要求的接口是现对象不能满足的。
    何时使用:
    1、系统需要使用现有的类,而此类的接口不符合系统的需要。
    3、通过接口转换,将一个类插入另一个类系中。(比如老虎和飞禽,现在多了一个飞虎,在不增加实体的需求下,增加一个适配器,在里面包容一个虎对象,实现飞的接口。)

    public class Main
    {
    
        public static void main(String[] args)
        {
            //我有一部256g公司年会中的iphoneX
            IphoneX iphone = new IphoneX();
    
            // 在中国,用两孔插座充电
            TwoPinSoketChina twoPinSoketChina = new TwoPinSoketChina();
            //接上两孔插座充电
            iphone.setTwoPinSoket(twoPinSoketChina);
            //充电
            iphone.charge();
    
            // 然后坐飞机去美国旅游,美国某旅馆的墙上有只有一个三孔插座
            ThreePinSoketAmerica threePinSoketAmerica = new ThreePinSoketAmerica();
            // 幸好我有美国适配器,一头插到三孔插座,另一头转换成二孔插座,就可以给我的荣耀手机充电
            TwoPinAdapter twopinAdapter = new TwoPinAdapter(threePinSoketAmerica);
    
            // 在美国,通过美国适配器,用三空插座充电
            iphone.setTwoPinSoket(twopinAdapter);
            //充电
            iphone.charge();
    
        }
    
    }
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  • Java设计模式 - 简单工厂 & 工厂方法(构建工厂)源码:FactoryModel - 详情:https://blog.csdn.net/Dream_Weave/article/details/83989879
  • 工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,是通过使用一个共同...

    工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

    例如:您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。

    优缺点:

    优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。

                2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。

                3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。
    缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的             复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

    构建者模式

    构建者模式一般用在构建流程或者组成部件固定的场合,将这些部件分开构建成为组件对象,再将这些组件对象整合成为目标对象。

    例如:组装台式电脑的情况,我们可以分别购买主板、CPU、内存、硬盘等部件,然后将这些部件组装在一起就形成了一台完整的电脑。

    构建者模式和工厂模式的区别:

    工厂模式一般都是创建一个产品,注重的是把这个产品创建出来就行,只要创建出来,不关心这个产品的组成部分。从 代码上看,工厂模式就是一个方法,用这个方法就能生产出产品。
               构建者模式也是创建一个产品,但是不仅要把这个产品创建出来,还要关系这个产品的组成细节,组成过程。从代码上看,建造者模式在建造产品时,这个产品有很多方法,建造者模式会根据这些相同方法但是不同执行顺序建造出不同组成细节的产品

    一般来讲,工厂模式用来创建简单对象,即直接new出来的对象,构建者模式用来创建比较复杂的的对象,比如一些在创建过程中需要对一些属性进行初始化的对象。

     

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  • 要求通过构建模式和抽象工厂模式实现“造人计划”,按有色人种的分法将要创造的人分为三大类——Yellowman,Whiteman,Blackman。 设计思路: 1.不管那种颜色的人种,在身体构造上都是一样的,将人划分为Head,...

    目标实现:

    要求通过构建者模式和抽象工厂模式实现“造人计划”,方便起见,我们根据颜色将人种分类——Yellowman, Whiteman,Blackman,Redman,Greenman and so on。

    设计思路:


    一、 生成一个完整的人主要经历两个主要环节,1、人体部件的生产。 2、人体部件的组装。先说说人体部件的生产,不管哪类人种,身体部件的数量都是一样的,他们的差异主要是在身体部件的形态上的差异,这里假设只存在颜色上的差异,这里假设将人只划分为Head,Body,Foot三部件,不同人种的部件上存在颜色上的差异。uml图如下。



    Human类:

    public class Human {
    
    	private Head head;
    	private Body body;
    	private Foot foot;
    	public Head getHead() {
    		return head;
    	}
    	public void setHead(Head head) {
    		this.head = head;
    	}
    	public Body getBody() {
    		return body;
    	}
    	public void setBody(Body body) {
    		this.body = body;
    	}
    	public Foot getFoot() {
    		return foot;
    	}
    	public void setFoot(Foot foot) {
    		this.foot = foot;
    	}
    
    	
    }
    

    Foot抽象类:

    public abstract class Foot {
    
    	public abstract void function();
    }

    Head抽象类:

    public abstract class Head {
    
    	public abstract void function();
    }
    

    Body抽象类:

    public abstract class Body {
    
    	public abstract void function();
    }

    继承的具体类:这里就不写,随便重写一下父类function()方法,输出不同的颜色值就可以了。


    接着,我们改用抽象工厂模式来生成人体部件。为什么要用抽象工厂而不是普通工厂?我们都知道,抽象工厂模式相对于工厂模式多了一个叫做产品族的东西,在这里,人头,人躯,人脚都是产品,而它们的组合就叫是产品族了。如下就是抽象工厂的uml图。




    1.FactoryProducer:  用于创建并获得工厂,也就是工厂的工厂。

    public class FactoryProducer {
    
    	public AbstractHumanComponentFactory getFactory(String type) {
    		if ("head".equals(type)) {
    			return new HeadFactory();
    		}
    		if ("body".equals(type)) {
    			return new BodyFactory();
    		}
    		if ("foot".equals(type)) {
    			return new FootFactory();
    		}
    		return null;
    	}
    }
    



    2.AbstractHumanComponentFactory: 作为生产人体部件的抽象工厂,其子类是用于创建某一具体身体部件的工厂。


    public abstract class AbstractHumanComponentFactory {
    
    	abstract public Head getHead(String type);
    	abstract public Body getBody(String type);
    	abstract public Foot getFoot(String type);
    }
    

    3.具体的人体部件工厂类,以生产人头的工厂
    HeadFactory为例:
    public class HeadFactory extends AbstractHumanComponentFactory {
    
    	@Override
    	public Head getHead(String type) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		if ("black".equals(type)) {
    			return new BlackmanHead();
    		}
    		if ("white".equals(type)) {
    			return new WhitemanHead();
    		}
    		if(...){
    			....//生产其他颜色的人头。
    
    
    		}
    		return null;
    	}
    
    	@Override
    	public Body getBody(String type) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return null;
    	}
    
    	@Override
    	public Foot getFoot(String type) {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return null;
    	}
    
    }
    

    二、人体部件的工厂已经可以正常生产了,接下去要考虑人体的组装了。在这里创建者模式就能很好得发挥它的用场了,以下是菜鸟教程中对于该模式的介绍:
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

    介绍

    意图:将一个复杂的构建与其表示相分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。

    主要解决:主要解决在软件系统中,有时候面临着"一个复杂对象"的创建工作,其通常由各个部分的子对象用一定的算法构成;由于需求的变化,这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化,但是将它们组合在一起的算法却相对稳定。

    何时使用:一些基本部件不会变,而其组合经常变化的时候。

    如何解决:将变与不变分离开。

    关键代码:建造者:创建和提供实例,导演:管理建造出来的实例的依赖关系。

    应用实例: 1、去肯德基,汉堡、可乐、薯条、炸鸡翅等是不变的,而其组合是经常变化的,生成出所谓的"套餐"。 2、JAVA 中的 StringBuilder。

    优点: 1、建造者独立,易扩展。 2、便于控制细节风险。

    缺点: 1、产品必须有共同点,范围有限制。 2、如内部变化复杂,会有很多的建造类。

    使用场景: 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。

    注意事项:与工厂模式的区别是:建造者模式更加关注与零件装配的顺序。



    乍一看,云里雾里,似懂非懂,但是有一句深入人心,那就是“将变与不变分离开”。在“造人计划”中,人体结构始终都是不变的,一个人体结构始终由一个头,一个躯体,一双脚组成。但是变化的部分就是头,躯体,脚的差异性,正是这些差异构成了不同的人。这里已经我们把不变的部分给提取出来了,也就是上面的Human类。变化的部分也给提取出来了,它们是身体组件类的各个子类。但是我们如何把变化的部分与不变的部分衔接起来,组成我们想要的人,这里我们就需要构建者模式中另外两个角色来参与了——Builder和Director。Builder负责提供组装部件和返回成品的方法,但它自身不负责组装的执行,组装的执行交给Director来做。

    Builder:

    public abstract class HumanBuilder {
    
    	public abstract void buildHead();
    	public abstract void buildBody();
    	public abstract void buildFoot();
    	public abstract Human getHuman();
    }

    ConcreteBuilder:

    
    
          
    public class WhitemanBuilder extends HumanBuilder{
    
    	private Human whiteman = new Human();
    	private FactoryProducer factoryProducer = new FactoryProducer();
    	
    	@Override
    	public void buildHead() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		//这里通过上面实行的抽象工厂来获得部件
    		AbstractHumanComponentFactory headFactory = factoryProducer.getFactory("head");
    		whiteman.setHead(headFactory.getHead("white"));
    	}
    
    	@Override
    	public void buildBody() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		//这里通过上面实现的抽象工厂来获得部件
    		AbstractHumanComponentFactory bodyFactory = factoryProducer.getFactory("body");
    		whiteman.setBody(bodyFactory.getBody("white"));
    	}
    
    	@Override
    	public void buildFoot() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		//这里通过上面实现的抽象工厂方法来获得部件
    		AbstractHumanComponentFactory footFactory = factoryProducer.getFactory("foot");
    		whiteman.setFoot(footFactory.getFoot("white"));
    	}
    
    	@Override
    	public Human getHuman() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return this.whiteman;
    	}
    
    }
    public class BlackmanBuilder extends HumanBuilder {
    
    	private Human blackman = new Human();
    	private FactoryProducer factoryProducer = new FactoryProducer();
    
    	public void buildHead() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		AbstractHumanComponentFactory headFactory = factoryProducer.getFactory("head");
    		blackman.setHead(headFactory.getHead("black"));
    	}
    
    	public void buildBody() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		AbstractHumanComponentFactory bodyFactory = factoryProducer.getFactory("body");
    		blackman.setBody(bodyFactory.getBody("black"));
    	}
    
    	public void buildFoot() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		AbstractHumanComponentFactory footFactory = factoryProducer.getFactory("foot");
    		blackman.setFoot(footFactory.getFoot("black"));
    	}
    
    	public Human getHuman() {
    		// TODO Auto-generated method stub
    		return this.blackman;
    	}
    
    }
    


    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    
    

    Director:

    public class HumanDirector {
    	private HumanBuilder humanBuilder;
    
    	public void setHumanBuilder(HumanBuilder humanBuilder) {
    		this.humanBuilder = humanBuilder;
    	}
    
    	public HumanDirector() {
    		super();
    	}
    
    	public HumanDirector(HumanBuilder humanBuilder) {
    		super();
    		this.humanBuilder = humanBuilder;
    	}
    
    	// 只负责构建不负责返回
    	public void construct() {
    		humanBuilder.buildHead();
    		humanBuilder.buildBody();
    		humanBuilder.buildFoot();
    	}
    
    }
    

    客户端调用:

    	public static void main(String[] args) {
    		BlackmanBuilder blackmanBuilder = new BlackmanBuilder();
    		HumanDirector blackmanDirector = new HumanDirector(blackmanBuilder);
    		blackmanDirector.construct();
    		Human blackman = blackmanBuilder.getHuman();
    		System.out.println("black man performs------------");
    		blackman.getHead().function();
    		blackman.getBody().function();
    		blackman.getFoot().function();
    		WhitemanBuilder whitemanBuilder = new WhitemanBuilder();
    		HumanDirector whitemanDirector = new HumanDirector(whitemanBuilder);
    		whitemanDirector.construct();
    		Human whiteman = whitemanBuilder.getHuman();
    		System.out.println("white man performs------------");
    		whiteman.getHead().function();
    		whiteman.getBody().function();
    		whiteman.getFoot().function();
    	}

    构建者模式的uml图:




    构建者模式和抽象工厂模式整合后的uml图(画得有点乱):


    总结:

    傻傻地加一条工厂方法模式和构建者模式之间的差别吧:
        我门可以观察到,工厂模式返回的多个对象中,对象与对象之间存在着类的差异,通常不同的对象都是不同子类的实例化。而构建者模式返回的多个对象,这些对象通常都是同一个类的实例化,只是这些对象内部的组合存在着差异。
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  • java构建模式

    千次阅读 2013-05-28 10:53:35
    构建模式工厂模式有点类似,不过关注点不同。工厂模式往往只关心你要的是什么,二不关心这个东西的具体细节是什么。而创建模式则关心的是这个东西的具体细节的创建。 构建模式工厂模式有点类似,不过关注点...

    原文出自:IT博客吧(http://www.itblog8.cn/java/20130527130.html

    构建模式和工厂模式有点类似,不过关注点不同。工厂模式往往只关心你要的是什么,二不关心这个东西的具体细节是什么。而创建模式则关心的是这个东西的具体细节的创建。

    构建模式和工厂模式有点类似,不过关注点不同。工厂模式往往只关心你要的是什么,二不关心这个东西的具体细节是什么。而创建模式则关心的是这个东西的具体细节的创建。拿创建人物来说,我们关心的不仅是创建一个人物,还要关心他的性别,肤色和名字,则可以使用构建模式:
    1.package builder;
    2.
    3./**
    4. *
    5. * DOC 种族角色
    6. *
    7. */
    8.public class Race {
    9.
    10. private String name;// 名字
    11.
    12. private String skinColor;// 肤色
    13.
    14. private String sex;// 性别
    15.
    16. public String getName() {
    17. return this.name;
    18. }
    19.
    20. public void setName(String name) {
    21. this.name = name;
    22. }
    23.
    24. public String getSkinColor() {
    25. return this.skinColor;
    26. }
    27.
    28. public void setSkinColor(String skinColor) {
    29. this.skinColor = skinColor;
    30. }
    31.
    32. public String getSex() {
    33. return this.sex;
    34. }
    35.
    36. public void setSex(String sex) {
    37. this.sex = sex;
    38. }
    39.
    40.}

    1.package builder;
    2.
    3./**
    4. *
    5. * DOC 我们关心的不仅仅是创建一个人物,还要关心其特征的创建
    6. *
    7. */
    8.public class RaceBuilder {
    9.
    10. private Race race;
    11.
    12. /**
    13. * DOC 创建一个种族
    14. *
    15. * @return
    16. */
    17. public RaceBuilder builder() {
    18. this.race = new Race();
    19. return this;
    20. }
    21.
    22. /**
    23. * DOC 取名字
    24. *
    25. * @return
    26. */
    27. public RaceBuilder setName(String name) {
    28. this.race.setName(name);
    29. return this;
    30. }
    31.
    32. /**
    33. * DOC 选择性别
    34. *
    35. * @return
    36. */
    37. public RaceBuilder setSex(String sex) {
    38. this.race.setSex(sex);
    39. return this;
    40. }
    41.
    42. /**
    43. * DOC 选择肤色
    44. *
    45. * @return
    46. */
    47. public RaceBuilder setSkinColor(String skinColor) {
    48. this.race.setSkinColor(skinColor);
    49. return this;
    50. }
    51.
    52. /**
    53. *
    54. * DOC 返回这个创建好的种族
    55. *
    56. * @return
    57. */
    58. public Race create() {
    59. return this.race;
    60. }
    61.}

    测试:
    1.package builder;
    2.
    3.public class Main {
    4.
    5. public static void main(String[] args) {
    6. Race race = new RaceBuilder().builder().setName("张三").setSex("男").setSkinColor("白色").create();
    7. }
    8.
    9.}

     

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工厂构建模式