轉載-------Java經典設計模式之五大建立型模式（附例項和詳解）
一、概況
總體來說設計模式分為三大類：
（1）建立型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
（2）結構型模式，共七種：介面卡模式、裝飾器模式、代理模式、外觀模式、橋接模式、組合模式、享元模式。
（3）行為型模式，共十一種：策略模式、模板方法模式、觀察者模式、迭代子模式、責任鏈模式、命令模式、備忘錄模式、狀態模式、訪問者模式、中介者模式、直譯器模式。
二、設計模式的六大原則
1、開閉原則（Open Close Principle）
開閉原則就是說對擴充套件開放，對修改關閉。在程式需要進行拓展的時候，不能去修改原有的程式碼，實現一個熱插拔的效果。
2、里氏代換原則（Liskov Substitution Principle）
其官方描述比較抽象，可自行百度。實際上可以這樣理解：（1）子類的能力必須大於等於父類，即父類可以使用的方法，子類都可以使用。（2）返回值也是同樣的道理。假設一個父類方法返回一個List，子類返回一個ArrayList，這當然可以。如果父類方法返回一個ArrayList，子類返回一個List，就說不通了。這裡子類返回值的能力是比父類小的。（3）還有丟擲異常的情況。任何子類方法可以宣告丟擲父類方法宣告異常的子類。
而不能宣告丟擲父類沒有宣告的異常。
3、依賴倒轉原則（Dependence Inversion Principle）
這個是開閉原則的基礎，具體內容：面向介面程式設計，依賴於抽象而不依賴於具體。
4、介面隔離原則（Interface Segregation Principle）
這個原則的意思是：使用多個隔離的介面，比使用單個介面要好。還是一個降低類之間的耦合度的意思，從這兒我們看出，其實設計模式就是一個軟體的設計思想，從大型軟體架構出發，為了升級和維護方便。所以上文中多次出現：降低依賴，降低耦合。
5、迪米特法則（最少知道原則）（Demeter Principle）
為什麼叫最少知道原則，就是說：一個實體應當儘量少的與其他實體之間發生相互作用，使得系統功能模組相對獨立。
6、合成複用原則（Composite Reuse Principle）
原則是儘量使用合成/聚合的方式，而不是使用繼承。
7、單一職責原則(Single Responsibility Principle)
一個類只負責一個功能領域的職責；換句話說，就一個類而言，應該只有一個引起它變化的原因。（補）
三、建立型模式
建立型模式，共五種：工廠方法模式、抽象工廠模式、單例模式、建造者模式、原型模式。
3.1、工廠方法模式
工廠方法模式分為三種：普通工廠模式、多個工廠方法模式和靜態工廠方法模式。
3.1.1、普通工廠模式
普通工廠模式就是建立一個工廠類，對實現了同一介面的一些類進行例項的建立。
package com.mode.create;
public interface MyInterface {
public void print();
}package com.mode.create;
public class MyClassOne implements MyInterface {
@Override
public void print() {
System.out.println("MyClassOne");
}
}package com.mode.create;
public class MyClassTwo implements MyInterface {
@Override
public void print() {
System.out.println("MyClassTwo");
}
}package com.mode.create;
public class MyFactory {
public MyInterface produce(String type) {
if ("One".equals(type)) {
return new MyClassOne();
} else if ("Two".equals(type)) {
return new MyClassTwo();
} else {
System.out.println("沒有要找的型別");
return null;
}
}
}package com.mode.create;
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args){
MyFactory factory = new MyFactory();
MyInterface myi = factory.produce("One");
myi.print();
}
}FactoryTest的執行結果我想應該很明顯了。
再回頭來理解這句話：普通工廠模式就是建立一個工廠類，對實現了同一介面的一些類進行例項的建立。
3.1.2、多個工廠方法模式
多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，多個工廠方法模式就是提供多個工廠方法，分別建立物件。
直接看程式碼吧，我們修改MyFactory和FactoryTest如下：
package com.mode.create;
public class MyFactory {
public MyInterface produceOne() {
return new MyClassOne();
}
public MyInterface produceTwo() {
return new MyClassTwo();
}
}package com.mode.create;
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args){
MyFactory factory = new MyFactory();
MyInterface myi = factory.produceOne();
myi.print();
}
}執行結果也是十分明顯了。
再回頭來理解這句話：多個工廠方法模式，是對普通工廠方法模式的改進，多個工廠方法模式就是提供多個工廠方法，分別建立物件。
3.1.3、靜態工廠方法模式
靜態工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式裡的方法置為靜態的，不需要建立例項，直接呼叫即可。
直接看程式碼吧，我們修改MyFactory和FactoryTest如下：
package com.mode.create;
public class MyFactory {
public static MyInterface produceOne() {
return new MyClassOne();
}
public static MyInterface produceTwo() {
return new MyClassTwo();
}
}package com.mode.create;
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args){
MyInterface myi = MyFactory.produceOne();
myi.print();
}
}執行結果依舊很明顯。
再回顧：靜態工廠方法模式，將上面的多個工廠方法模式裡的方法置為靜態的，不需要建立例項，直接呼叫即可。
3.2、抽象工廠模式
工廠方法模式有一個問題就是，類的建立依賴工廠類，也就是說，如果想要拓展程式，必須對工廠類進行修改，這違背了閉包原則。
為解決這個問題，我們來看看抽象工廠模式：建立多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的程式碼。
這樣就符合閉包原則了。
下面來看看程式碼：
MyInterface、MyClassOne、MyClassTwo不變。
新增如下介面和類：
package com.mode.create;
public interface Provider {
public MyInterface produce();
}package com.mode.create;
public class MyFactoryOne implements Provider {
@Override
public MyInterface produce() {
return new MyClassOne();
}
}package com.mode.create;
public class MyFactoryTwo implements Provider {
@Override
public MyInterface produce() {
return new MyClassTwo();
}
}修改測試類FactoryTest如下：
package com.mode.create;
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args){
Provider provider = new MyFactoryOne();
MyInterface myi = provider.produce();
myi.print();
}
}執行結果依舊顯然。
再回顧：抽象工廠模式就是建立多個工廠類，這樣一旦需要增加新的功能，直接增加新的工廠類就可以了，不需要修改之前的程式碼。
3.3、單例模式
單例模式，不需要過多的解釋。
直接看程式碼吧：
package test;
public class MyObject {
private static MyObject myObject;
private MyObject() {
}
public static MyObject getInstance() {
if (myObject != null) {
} else {
myObject = new MyObject();
}
return myObject;
}
}3.4、建造者模式
建造者模式：是將一個複雜的物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。
字面看來非常抽象，實際上它也十分抽象！！！！
建造者模式通常包括下面幾個角色：
（1） Builder：給出一個抽象介面，以規範產品物件的各個組成成分的建造。這個介面規定要實現複雜物件的哪些部分的建立，並不涉及具體的物件部件的建立。
（2） ConcreteBuilder：實現Builder介面，針對不同的商業邏輯，具體化複雜物件的各部分的建立。 在建造過程完成後，提供產品的例項。
（3）Director：呼叫具體建造者來建立複雜物件的各個部分，在指導者中不涉及具體產品的資訊，只負責保證物件各部分完整建立或按某種順序建立。
（4）Product：要建立的複雜物件。
在遊戲開發中建造小人是經常的事了，要求是：小人必須包括頭，身體和腳。
下面我們看看如下程式碼：
Product（要建立的複雜物件。）：
package com.mode.create;
public class Person {
private String head;
private String body;
private String foot;
public String getHead() {
return head;
}
public void setHead(String head) {
this.head = head;
}
public String getBody() {
return body;
}
public void setBody(String body) {
this.body = body;
}
public String getFoot() {
return foot;
}
public void setFoot(String foot) {
this.foot = foot;
}
}Builder（給出一個抽象介面，以規範產品物件的各個組成成分的建造。這個介面規定要實現複雜物件的哪些部分的建立，並不涉及具體的物件部件的建立。）：
package com.mode.create;
public interface PersonBuilder {
void buildHead();
void buildBody();
void buildFoot();
Person buildPerson();
}ConcreteBuilder（實現Builder介面，針對不同的商業邏輯，具體化複雜物件的各部分的建立。 在建造過程完成後，提供產品的例項。）：
package com.mode.create;
public class ManBuilder implements PersonBuilder {
Person person;
public ManBuilder() {
person = new Person();
}
public void buildBody() {
person.setBody("建造男人的身體");
}
public void buildFoot() {
person.setFoot("建造男人的腳");
}
public void buildHead() {
person.setHead("建造男人的頭");
}
public Person buildPerson() {
return person;
}
}Director（呼叫具體建造者來建立複雜物件的各個部分，在指導者中不涉及具體產品的資訊，只負責保證物件各部分完整建立或按某種順序建立。）：
package com.mode.create;
public class PersonDirector {
public Person constructPerson(PersonBuilder pb) {
pb.buildHead();
pb.buildBody();
pb.buildFoot();
return pb.buildPerson();
}
}測試類：
package com.mode.create;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
PersonDirector pd = new PersonDirector();
Person person = pd.constructPerson(new ManBuilder());
System.out.println(person.getBody());
System.out.println(person.getFoot());
System.out.println(person.getHead());
}
}執行結果：
回顧：建造者模式：是將一個複雜的物件的構建與它的表示分離，使得同樣的構建過程可以建立不同的表示。
3.5、原型模式
該模式的思想就是將一個物件作為原型，對其進行復制、克隆，產生一個和原物件類似的新物件。
說道複製物件，我將結合物件的淺複製和深複製來說一下，首先需要了解物件深、淺複製的概念：
淺複製：將一個物件複製後，基本資料型別的變數都會重新建立，而引用型別，指向的還是原物件所指向的。
深複製：將一個物件複製後，不論是基本資料型別還有引用型別，都是重新建立的。簡單來說，就是深複製進行了完全徹底的複製，而淺複製不徹底。
寫一個深淺複製的例子：
package com.mode.create;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
public class Prototype implements Cloneable, Serializable {
private static final long serialVersionUID = 1L;
private int base;
private Integer obj;
/* 淺複製 */
public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
// 因為Cloneable介面是個空介面，你可以任意定義實現類的方法名
// 如cloneA或者cloneB，因為此處的重點是super.clone()這句話
// super.clone()呼叫的是Object的clone()方法
// 而在Object類中，clone()是native（本地方法）的
Prototype proto = (Prototype) super.clone();
return proto;
}
/* 深複製 */
public Object deepClone() throws IOException, ClassNotFoundException {
/* 寫入當前物件的二進位制流 */
ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this);
/* 讀出二進位制流產生的新物件 */
ByteArrayInputStream bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bis);
return ois.readObject();
}
public int getBase() {
return base;
}
public void setBase(int base) {
this.base = base;
}
public Integer getObj() {
return obj;
}
public void setObj(Integer obj) {
this.obj = obj;
}
}測試類：
package com.mode.create;
import java.io.IOException;
public class Test {
public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException,
ClassNotFoundException, IOException {
Prototype prototype = new Prototype();
prototype.setBase(1);
prototype.setObj(new Integer(2));
/* 淺複製 */
Prototype prototype1 = (Prototype) prototype.clone();
/* 深複製 */
Prototype prototype2 = (Prototype) prototype.deepClone();
System.out.println(prototype1.getObj()==prototype1.getObj());
System.out.println(prototype1.getObj()==prototype2.getObj());
}
}執行結果：
