创建型模式

 

创建型模式提供了创建对象的机制， 能够提升已有代码的灵活性和可复用性。

 

 

这里面比较重要和经常用到时单例模式、工厂模式和原型模式。

单例模式

单例模式是一种创建型设计模式， 让你能够保证一个类只有一个实例， 并提供一个访问该实例的全局节点。

 在java中实现单例模式的最佳手段时静态内部类模式，利用内部类的特性来保证懒加载，由类加载器来保证并发时的线程安全。

工厂方法

工厂方法模式是一种创建型设计模式， 其在父类中提供一个创建对象的方法， 允许子类决定实例化对象的类型。

乍看之下， 这种更改可能毫无意义： 我们只是改变了程序中调用构造函数的位置而已。 但是， 仔细想一下， 现在你可以在子类中重写工厂方法， 从而改变其创建产品的类型。

实际上时对java多态的非常好的体现

以下示例演示了如何使用工厂方法开发跨平台 UI （用户界面） 组件， 并同时避免客户代码与具体 UI 类之间的耦合。

基础对话框类使用不同的 UI 组件渲染窗口。 在不同的操作系统下， 这些组件外观或许略有不同， 但其功能保持一致。 Windows 系统中的按钮在 Linux 系统中仍然是按钮。

但是有可能不同操作系统也不一样，简单来说工厂生产单一对象，抽象工厂生产多种对象，所以需要再抽象一下，这样抽象工厂出现了。

• 在许多设计工作的初期都会使用工厂方法模式 （较为简单， 而且可以更方便地通过子类进行定制）， 随后演化为使用抽象工厂模式、 原型模式或生成器模式 （更灵活但更加复杂）。

跨平台应用中的相同 UI 元素功能类似， 但是在不同操作系统下的外观有一定差异。 此外， 你需要确保 UI 元素与当前操作系统风格一致。 你一定不希望在 Windows 系统下运行的应用程序中显示 macOS 的控件。

 原型模式

定义：指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。不需要知道任何创建的细节，不调用构造函数

适用场景：类初始化消耗较多资源。new产生的一个对象需要非常繁琐的过程（数据准备、访问权限等）。构造函数比较复杂。循环体中产生大量对象时。

优点：原型模式比 new 方法创建对象的性能要好得多，因为 Object 类的 clone() 方法是一个本地方法，直接操作内存中的二进制流，特别是复制大对象时，性能的差别非常明显。

缺点：必须配备克隆方法。对克隆复杂对象或对克隆出的对象进行复杂改造时，容易引入风险。深拷贝、浅拷贝要运用得当。

对于我们来说只是换了个构造方法，实际上生活中用的很少。

结构型：不兼容结构的协调

 

装饰模式

定义：装饰是一种结构设计模式， 允许你通过将对象放入特殊封装对象中来为原对象增加新的行。（就是俄罗斯套娃）

优点：继承的有力补充，比继承灵活，不改变原有对象的情况下给一个对象扩展功能。通过使用不同装饰类以及这些装饰类的排列组合，可以实现不同的效果。符合开闭原则。

缺点：会出现更多的代码，更多的类，增加程序复杂性。动态装饰时，多层装饰时会更复杂。
其实就是对类进行再次封装。

代理模式

代理模式是一种结构型设计模式， 让你能够提供对象的替代品或其占位符。 代理控制着对于原对象的访问， 并允许在将请求提交给对象前后进行一些处理（AOP就是一种代理，spring中无处不在的代理）

代理将自己伪装成数据库对象， 可在客户端或实际数据库对象不知情的情况下处理延迟初始化和缓存查询结果的工作。

适用场景：保护目标对象。增强目标对象。

优点：代理模式能将代理对象与真实被调用的目标对象分离。一定程度上降低了系统的耦合度，扩展性好。保护目标对象。增强目标对象。

缺点：代理模式会造成系统设计中类的数目增加。在客户端和目标对象增加一个代理对象，会造成请求处理速度变慢。增加系统的复杂度。

• 装饰和代理有着相似的结构， 但是其意图却非常不同。 这两个模式的构建都基于组合原则， 也就是说一个对象应该将部分工作委派给另一个对象。 两者之间的不同之处在于代理通常自行管理其服务对象的生命周期， 而装饰的生成则总是由客户端进行控制。

适配器模式

适配器模式是一种结构型设计模式， 它能使接口不兼容的对象能够相互合作。

实现时使用了构成原则： 适配器实现了其中一个对象的接口， 并对另一个对象进行封装。 所有流行的编程语言都可以实现适配器。

• 适配器可以对已有对象的接口进行修改， 装饰模式则能在不改变对象接口的前提下强化对象功能。 此外， 装饰还支持递归组合， 适配器则无法实现。

 

享元模式

享元模式是一种结构型设计模式， 它摒弃了在每个对象中保存所有数据的方式， 通过共享多个对象所共有的相同状态， 让你能在有限的内存容量中载入更多对象。

例如 Java 的 String 字符串，在一些字符串常量中，会共享常量池中字符串对象，从而减少重复创建相同值对象，占用内存空间。

与单例的区别：

单例模式是类级别的，一个类只能有一个对象实例；

享元模式是对象级别的，可以有多个对象实例，多个变量引用同一个对象实例；

享元模式主要是为了节约内存空间，提高系统性能，而单例模式主要为了可以共享数据；

原型模式和享元模式:

• 前者是在创建多个实例时，对创建过程的性能进行调优；
• 后者是用减少创建实例的方式，来调优系统性能。

如数据库连接池或者是上下文模式都是享元模式的引用。简单来说就是利用对象池。

行为模式

责任链模式

责任链模式是一种行为设计模式， 允许你将请求沿着处理者链进行发送。 收到请求后， 每个处理者均可对请求进行处理， 或将其传递给链上的下个处理者。

     为完成同一个请求，如果存在多个请求处理器以及未知请求处理器个数或者请求处理器可动态配置的情况下，可以考虑使用责任链模式。

责任链模式优点：

耦合度低，请求者和执行者并没有必然的联系；
灵活度高，可以通过内部成员来进行更改它们执行的次序；
扩展性好，Handler的子类扩展非常方便。

责任链模式缺点：

会在某程度上降低程序的性能，设置不当的话可能会出现循环调用。
在链过长时，会降低代码的阅读性以及增加代码的复杂度。

使用场景：

需要动态指定处理某一组请求时，在不确定接受者的的情况下，向多个对象发送请求时。

spring - 设计模式之责任链模式 - 个人文章 - SegmentFault 思否

命令模式

命令模式是一种行为设计模式， 它可将请求转换为一个包含与请求相关的所有信息的独立对象。 该转换让你能根据不同的请求将方法参数化、 延迟请求执行或将其放入队列中， 且能实现可撤销操作。

命令模式优点：

耦合度低，请求者和执行者并没有必然的联系；
扩展性好，Command的子类可以非常容易地扩展。

命令模式缺点：

如果命令过多的话，会增加系统的复杂度 。

使用场景：

如果在有类似命令需要指定的，就可以用命令模式，比如记录日志、撤销操作命令等。

 

• 责任链按照顺序将请求动态传递给一系列的潜在接收者， 直至其中一名接收者对请求进行处理。
• 命令在发送者和请求者之间建立单向连接。

责任链个人理解：如果程序有一连串的串行操作，可能会用到责任链模式

命令模式个人理解：主要的操作方法是相同的，但是可以通过命令对象指向不同的对象来完成对不同对象的控制，例如遥控控制空调、电视等

备忘录模式

备忘录模式是一种行为设计模式， 允许在不暴露对象实现细节的情况下保存和恢复对象之前的状态。

模式建议将对象状态的副本存储在一个名为备忘录 （Memento） 的特殊对象中。 除了创建备忘录的对象外， 任何对象都不能访问备忘录的内容。 其他对象必须使用受限接口与备忘录进行交互， 它们可以获取快照的元数据 （创建时间和操作名称等）， 但不能获取快照中原始对象的状态。

观察者模式

亦称： 事件订阅者、监听者、Event-Subscriber、Listener、Observer

观察者模式是一种行为设计模式， 允许你定义一种订阅机制， 可在对象事件发生时通知多个“观察” 该对象的其他对象。

访问者模式

访问者模式是一种行为设计模式， 它能将算法与其所作用的对象隔离开来。

访问者模式建议将新行为放入一个名为访问者的独立类中， 而不是试图将其整合到已有类中。现在， 需要执行操作的原始对象将作为参数被传递给访问者中的方法， 让方法能访问对象所包含的一切必要数据。

• 你可以将访问者模式视为命令模式的加强版本， 其对象可对不同类的多种对象执行操作

总结：

创建型模式提供了创建对象的机制， 能够提升已有代码的灵活性和可复用性。

结构型模式介绍如何将对象和类组装成较大的结构， 并同时保持结构的灵活和高效。结构型模式
行为模式负责对象间的高效沟通和职责委派。