Java設計模式（二）Prototype(原型)，Builder和Singleton(單態)

創建模式（二）

Singleton(單態)

確保每個類只有一個實例，並提供它的全局訪問點

 

個人認爲這是個最簡單的模式，一般在以下情況下使用

當一個類只能有一個實例，而且用戶可以從一個衆所周知的訪問點訪問它時，如非共享資源

 

 

Singleton的結構圖很簡單，就是一個類圖

但這是一個特殊的類

1、私有的構造器

2、所有的域都是私有的

3、只有一個公有方法

1和2是爲了確保 “每個類只有一個實例”，而3則是提供它的全局訪問

public class Singleton { private static Singleton singleton = new Singleton(); 　　 private Singleton(){ } 　　public static Singleton getInstance() { 　　　　return singleton ; 　　 　　} }

 

除上術實現形式外 ，還可以用synchronized(傳說中的lazy initialization)

大家查看代碼查找區別：

 

public class Singleton { 　　private static Singleton singleton = null; 　　public static synchronized Singleton getInstance() { 　　if (instance==null) 　　　　singleton ＝new Singleton(); 　　return singleton ; 　　} }

 

Builder

將一個複雜對象的構建與它的表示分離,使得同樣的構建過程可以創建不同的表示.

在軟件系統中，有時候面臨着“一個複雜對象”的創建工作，其通常由各個部分的子對象用一定的算法構 成；由於需求的變化，這個複雜對象的各個部分經常面臨着劇烈的變化，但是將它們組合在一起的算法確相對穩定。如何應對這種變化？如何提供一種“封裝機制” 來隔離出“複雜對象的各個部分”的變化，從而保持系統中的“穩定構建算法”不隨着需求改變而改變？這就是要說的建造者模式。

 

使用情況

1、需要生成的產品對象有複雜的內部結構。如果很簡單的話，那麼使用這個模式可能就沒有必要了。
2、需要生成的產品對象的屬性相互依賴，建造者模式可以強迫生成順序。
3、在對象創建過程中會使用到系統中的一些其它對象，這些對象在產品對象的創建過程中不易得到。

 

 

主要參與者：

Builder建造

public interface Builder { 　　void buildPartA(); 　　void buildPartB(); 　　void buildPartC(); 　　Product getResult(); }

Director負責實現

public class Director { 　　private Builder builder; 　　public Director( Builder builder ) { 　　　　this.builder = builder; 　　} 　　// 將部件partA partB partC最後組成複雜對象 　　//這裏是將車輪 方向盤和發動機組裝成汽車的過程 　　public Product construct() { 　　　　builder.buildPartA(); 　　　　builder.buildPartB(); 　　　　builder.buildPartC(); return builder.getResult(); 　　} }

ConcreateBuilder建造

public class ConcreteBuilder extend Builder { 　　Part partA, partB, partC; 　　public void buildPartA() { //這裏是具體如何構建partA的代碼 　　}; 　　public void buildPartB() { 　　　　//這裏是具體如何構建partB的代碼 　　}; 　　 public void buildPartC() { 　　　　//這裏是具體如何構建partB的代碼 　　}; 　　public Product getResult() { 　　　　//返回最後組裝成品結果 　　}; }

Product實際要構建的產品，Client最終使用Product 的部分

 

要點

1、各部分分工職權明確，比如

Director負責監督 Builder構建並得到最後的產品

Client只能從Director處拿到 產品，不管你的生產過程

Builder生產並於Director

2、實現的是複雜產品（單個） 的生產過程

 

與工廠模式的區別：
工廠模式主要是涉及到產品的創建，並且產品只有極其簡單的構建過程或者根本就不需要額外的構建。
而Builder模式則恰恰相反，它主要構建有複雜的構建過程的產品。

工廠模式一般涉及多個產品的創建，而builder模式只負責創建一個產品。

Prototype(原型)

通過給出一個原型對象來指明所要創建的對象類型，然後用複製這個原型對象的辦法創建出更多的同類型對象。

 

在軟件系統中，經常面臨着“某些結構複雜的對象”的創建工作；由於需求的變化，這些對象經常面臨着劇烈的變化，但是它卻擁有比較穩定一致的接口。如何應對這種變化？如何向“客戶程序（使用這些對象的程序）”隔離出“這些易變對象”，從而使得“依賴這些易變對象的客戶程序”不隨着需求改變而改變。

Prototype模式允許一個對象再創建另外一個可定製的對象，根本無需知道任何如何創建的細節,工作原理是:通過將一個原型對象傳給那個要發動創建的對象，這個要發動創建的對象通過請求原型對象拷貝它們自己來實施創建。

 

使用情況：

（主要的不容易產類的對象）

1、對象的構建十分複雜

2、 對象 經常面臨着劇烈的變化

 

主要參與者：

Prototype(原型)

public interface ProtoType { public ProtoType clone(); }

具體形式

public class ConcreteProtoType implements ProtoType { public ProtoType create() { return (ProtoType)this.create();//淺拷貝，如果要 } }

Client使用者

public class Manager { public void Operation(ProtoType prototype) { ProtoType type1 = prototype.create(); } }

要點

1、解決如何clone的問題

2、統一一個原型很重要