原型模式
原型模式是指通过原型实例指定创建对象的种类,然后通过拷贝的方式创建新的对象。属于创建型模式
原型模式的核心在于拷贝原型对象,主要用于对对象的复制。当你需要通过一大段get/set方法去构建对象的时候,就可以考虑使用原型模式了 我们经常使用的JSON.parseObject() 也是一种原型模式
其类图如下所示
1.原型类IPrototype: 定义一个clone的接口方法,
2.子类: 需要被拷贝的对象
3.Client : 调用clone方法拷贝对象
实现
public interface IPrototype<T> {
T clone();
}
public class PrototypeA implements IPrototype<PrototypeA>{
private String name;
private Integer age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
@Override
public PrototypeA clone() {
PrototypeA prototypeA = new PrototypeA();
prototypeA.setAge(this.age);
prototypeA.setName(this.name);
return prototypeA;
}
}
JDK已经提供了一个Cloneable接口,帮我们实现了拷贝的逻辑
public class PrototypeB implements Cloneable{
private String name;
private Integer age;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public PrototypeB clone() {
try {
return (PrototypeB) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
深克隆和浅克隆
前面虽然实现了对原型对象的克隆,但它只是复制了值类型数据,对于引用类型对象并没有做一个完整的拷贝,只是简单复制了引用的地址,这会导致克隆后的对象和原型对象之间的数据相互干扰,明显不符合预期(也就是浅克隆)
我们可以用序列化的方式实现深克隆
public class PrototypeB implements Cloneable, Serializable {
private String name;
private Integer age;
private List<String> friends;
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public Integer getAge() {
return age;
}
public void setAge(Integer age) {
this.age = age;
}
public PrototypeB clone() {
try {
return (PrototypeB) super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public PrototypeB deepClone() {
try {
//输出流
ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(this);
ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
return (PrototypeB) ois.readObject();
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
可以看出克隆会破坏单例模式,一般情形下我们的单例类都不会实现Cloneable接口,如果需要实现该接口,可以重写clone方法让其在克隆时返回唯一的实例对象
建造者模式
建造者模式: 将一个复杂的对象的构建与它的表示分离,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
属于创建型模式
使用场景:
- 适合于创建对象需要很多复杂步骤的场景,将复杂对象的创建和使用分离开来
- 适合于有多个不同的创建步骤,需要根据不同场景选择不同的顺序
该设计模式中,有以下几个角色:
- Product产品:表示要被创建的对象。ConcreteBuilder创建该产品的内部表示并定义它的装配过程,包含定义组成部件的类,包括将这些部件装配成最终产品的接口。
- Builder: 建造者的抽象类,由子类实现其建造过程
- ConcreteBuilder:实现Builder的接口以创建满足条件的对象
- Director:指导者,由其决定创建复杂对象的步骤
举一个例子: 我手头上有三个任务,我需要根据不同的条件设置需要执行的任务(建造者模式一般采用链式的写法)
public class Product {
private String task1;
private String task2;
private String task3;
public String getTask1() {
return task1;
}
public void setTask1(String task1) {
this.task1 = task1;
}
public String getTask2() {
return task2;
}
public void setTask2(String task2) {
this.task2 = task2;
}
public String getTask3() {
return task3;
}
public void setTask3(String task3) {
this.task3 = task3;
}
@Override
public String toString() {
return "Product{" +
"task1='" + task1 + '\'' +
", task2='" + task2 + '\'' +
", task3='" + task3 + '\'' +
'}';
}
}
public interface IBuilder<T> {
T build();
IBuilder buildTask1(String task);
IBuilder buildTask2(String task);
IBuilder buildTask3(String task);
}
public class BuilderA implements IBuilder<Product>{
private Product product = null;
public BuilderA() {
this.product = new Product();
}
public BuilderA buildTask1(String task) {
product.setTask1(task);
return this;
}
public BuilderA buildTask2(String task) {
product.setTask2(task);
return this;
}
public BuilderA buildTask3(String task) {
product.setTask3(task);
return this;
}
@Override
public Product build() {
return this.product;
}
}
public class Director {
public Product build(IBuilder builder) {
builder.buildTask1("任务1");
builder.buildTask2("任务2");
return (Product) builder.build();
}
}
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Director director = new Director();
Product product = director.build(new BuilderA());
System.out.println(product);
}
}
如果被建造的对象只有一个的话,可以省略抽象的Builder和Director,让ConcreteBuilder自己扮演指导者和建造者双重角色,甚至ConcreteBuilder也可以在Product里实现。
建造者模式和工厂模式的区别
- 建造者模式更加关注于创建的步骤顺序,而工厂模式更关注于创建的结果-对象
- 建造者模式使用不同的步骤创建,最后创建出来的对象不一样,工厂模式创建出来的都是一样的(可以理解为工厂都是批发的)