java大話之創(chuàng)建型設(shè)計模式教程示例

更新時間：2023年02月06日 16:03:56 作者：流浪漢kylin

這篇文章主要為大家介紹了java大話之創(chuàng)建型設(shè)計模式教程示例詳解，有需要的朋友可以借鑒參考下，希望能夠有所幫助，祝大家多多進(jìn)步，早日升職加薪

前言

本文針對一些基礎(chǔ)的知識進(jìn)行一下總結(jié)。

創(chuàng)建型模式相對其它兩種模式也比較簡單，用的地方也會更多，理解起來也會相對更容易，所以可以放在一起一次性講完。

1. 原型模式

沒想到吧，我不從單例開始講，當(dāng)然要從最簡單的開始講，原型模式是干嘛的呢？通俗的講就是拷貝

我已經(jīng)有一個對象了，我要改這個對象的參數(shù)，但是我又不能直接改，因為其它地方也引用到了這個對象，我直接改的話其它地方的引用就有問題，那我只能創(chuàng)建一個一模一樣的對象，然后在修改。那怎么做呢，總不能創(chuàng)建一個對象然后根據(jù)前一個對象一個一個屬性賦值吧？這時候就需要用原型模式了

原型模式在java中的實現(xiàn)是繼承Cloneable接口然后實現(xiàn)clone()方法

public class Test implements Cloneable{
    public String name;
    public int age;
    public Object testObj;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}

調(diào)用時

Test testA = new Test();
try {
    Test testB = (Test) testA.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}

看得出很簡單，也很容易理解，也很常用。
除此之外，它還有一個比較重要的知識點就是深拷貝和淺拷貝

有什么區(qū)別呢？簡單來說就是內(nèi)部的對象參數(shù)也是拷貝的對象，還是指向同一個地址的同一個對象。
上面的Demo就是淺拷貝，要實現(xiàn)深拷貝的話就要自己實現(xiàn)clone方法的具體操作，比如(偽代碼，大概能看懂就行)

public class Test implements Cloneable {
    public String name;
    public int age;
    public Object testObj;
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        Test testB = (Test) super.clone();
        Object newObj = new Object();
        newObj.xxx = testObj.xxx;
        testB.testObj = newObj;
        return testB;
    }
}

2. 建造者模式

又稱為builder模式，主要使用場景是一個對象有多個參數(shù)的時候，而且這些參數(shù)可傳可不傳，不傳的話就用默認(rèn)值。

這種情況下，如果你用構(gòu)造參數(shù)來做，你不知道要寫多少個構(gòu)造參數(shù)，你用set方法來做，你就要寫很多行set操作，而且不美觀。這時候就需要用到builder模式，它是基于一個鏈?zhǔn)秸{(diào)用的方法，寫起來很美觀。

public class Test {
    public Test(Builder builder) {
    }
    public static class Builder {
        private Context context;
        private String name = "";
        private int age = 18;
        private int sex = 0;
        private String phone = "";
        public Builder(Context context) {
            this.context = context;
        }
        public Builder setName(String name) {
            this.name = name;
            return this;
        }
        public Builder setAge(int age) {
            this.age = age;
            return this;
        }
        public Builder setSex(int sex) {
            this.sex = sex;
            return this;
        }
        public Builder setPhone(String phone) {
            this.phone = phone;
            return this;
        }
        public Test build() {
            return new Test(this);
        }
    }
}

大概這樣，然后調(diào)用的時候

Test testA = new Test.Builder(this)
        .setName("name")
        .setAge(16)
        .setSex(1)
        .setPhone("phone")
        .build();

這樣的鏈?zhǔn)秸{(diào)用看起來就比較美觀，如果你只想傳部分參數(shù)

Test testA = new Test.Builder(this)
        .setName("name")
        .build();

看得出很簡單，也很容易理解，也很常用。
實用？嗯...... 準(zhǔn)確來說，應(yīng)該是對java來說比較實用，但如果你是用kotlin的話，用data更爽。

我個人還有個習(xí)慣是如果參數(shù)少于5個，我都是用構(gòu)造方法來做，如果超過4個，我才考慮用Builder

3. 工廠模式

工廠模式簡單來說就算抽象一個工廠，你創(chuàng)建對象的操作就交給這個工廠來處理。使用的場景也比較廣泛，我個人使用比較多的場景是和業(yè)務(wù)邏輯掛鉤的，受業(yè)務(wù)的影響導(dǎo)致有些對象我沒辦法復(fù)用，不同的業(yè)務(wù)分支要創(chuàng)建不同的業(yè)務(wù)對象，我就會用工廠來管理創(chuàng)建的邏輯，這樣以后要改或者怎樣的時候去改工廠這個對象就行，還是很方便的。

工廠模式又分為幾種，簡單工廠、工廠方法和抽象工廠，我這里只講簡單工廠。為什么呢？因為你要知道當(dāng)簡單工廠的創(chuàng)建邏輯超復(fù)雜導(dǎo)致很臃腫的時候（或在用我的話來說創(chuàng)建的邏輯有多個維度的時候），會用到工廠方法和抽象工廠，可以簡單理解成他們是簡單工廠的升級版本。

我這里先拿個別人的Demo來舉個例子

public interface Shape {
    void draw(); 
}

public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
    }
}

public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
    }
}

定義了這些對象，然后寫個工廠來管理創(chuàng)建的流程

public class ShapeFactory {
    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();
        }
        return null;
    }
}

重點在于ShapeFactory這個類，有這么一個工廠類的概念，工廠是一個抽象，工廠里面提供相對應(yīng)的方法來寫創(chuàng)建的邏輯。

工廠基本不會復(fù)用，因為它里面的創(chuàng)建邏輯都是和業(yè)務(wù)邏輯相關(guān)的，所以在復(fù)雜的情況中，不光會只寫if-else或者switch。那這里我可以拋出一個問題，如果這個工廠創(chuàng)建對象時，有些對象是同步創(chuàng)建，有些對象是異步創(chuàng)建，你會怎么處理？

4. 單例模式

什么時候會使用到單例，簡單來說就是全局共用一個對象的時候，那么明顯可以看出它的生命周期很長，所以很容易知道它有個缺點，很容易造成內(nèi)存泄露，比如你在這個單例里面存了很多全局變量又不釋放，那就會內(nèi)存泄露。

單例又分為懶漢模式和俄漢模式

// 懶漢
public class Test {
    private Test(){}
    private static Test instance = null;
    public static Test getInstance(){
        if (instance == null){
            instance = new Test();
        }
        return instance;
    }
}

// 餓漢
public class Test {
    private Test(){}
    private static final Test instance = new Test();
    public static Test getInstance(){
        return instance;
    }
}

區(qū)別是餓漢在類加載的時候?qū)ο缶蜁?chuàng)建出來，懶漢是在第一次調(diào)用的時候?qū)ο蟊粍?chuàng)建出來。餓漢是線程安全的，懶漢是線程不安全的，所以我們一般在多線程的環(huán)境中使用懶漢的話要通過一些方式保證線程安全。

這里有兩種方法來保證線程安全，雙重檢鎖和靜態(tài)內(nèi)部類。

// 雙重檢鎖
public class Test {
    private static volatile Test mTest = null;
    private Test() {
    }
    public static Test getInstance() {
        if (mTest == null) {
            synchronized (Test.class) {
                if (mTest == null) {
                    mTest = new Test();
                }
            }
        }
        return mTest;
    }
}

相信都能一眼看懂什么意思，唯一注意的是要加volatile來保證有序性，因為new Test()不是一個原子性操作。

// 靜態(tài)內(nèi)部類
public class Test {
    private static class LazyHolder{
        private static final Test INSTANCE = new Test();
    }
    private Test(){}
    public static final Test getInstance(){
        return LazyHolder.INSTANCE;
    }
}

這是通過使用類加載機(jī)制來保證對象只創(chuàng)建一次從而保證線程安全。這兩種方法都可以保證線程安全，兩種方法都可以使用，但我更傾向于雙檢鎖，因為能省去一步類加載，雖然這個影響不大。

5. 總結(jié)

創(chuàng)建型模式主要是為了解決創(chuàng)建對象時的場景而被設(shè)計出來的，原型模式是為了處理復(fù)制對象的情況，建造者模式是為了處理創(chuàng)建對象時靈活傳參的情況，工廠模式是為了處理創(chuàng)建對象的邏輯，單例模式是為了處理全局共用一個對象的情況。

相信看到這里相信都能了解創(chuàng)建型模式的概念和其中各個模式的使用。好了，正文開始，我的總結(jié)主要是想做一個反推，這些東西是怎么被設(shè)計出來的，無非就是同個場景的代碼敲多了，然后進(jìn)行總結(jié)，設(shè)計出一套東西來方便這個場景的開發(fā)。

比如想象一下沒有單例時會怎么去實現(xiàn)單例的功能。（或者說怎么使用low一點的方法來實現(xiàn)單例效果），如果你讓我來做，我可能會想到通過序列化來實現(xiàn)，當(dāng)需要多個地方改同一個對象的某個屬性時（不考慮多線程的情況），把這個對象序列化本地，反序列化改屬性之后再序列化回去，然后把這套東西封裝起來，這也能實現(xiàn)單例的效果，但是這樣一比就會發(fā)現(xiàn)單例的解決方案比這個方便得多，所以才需要學(xué)習(xí)設(shè)計模式。

以上就是java大話之創(chuàng)建型設(shè)計模式教程示例的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于java創(chuàng)建型設(shè)計模式的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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