Java设计模式（二）Prototype(原型)，Builder和Singleton(单态)

创建模式（二）

Singleton(单态)

确保每个类只有一个实例，并提供它的全局访问点

 

个人认为这是个最简单的模式，一般在以下情况下使用

当一个类只能有一个实例，而且用户可以从一个众所周知的访问点访问它时，如非共享资源

 

 

Singleton的结构图很简单，就是一个类图

但这是一个特殊的类

1、私有的构造器

2、所有的域都是私有的

3、只有一个公有方法

1和2是为了确保 “每个类只有一个实例”，而3则是提供它的全局访问

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

 

除上术实现形式外 ，还可以用synchronized(传说中的lazy initialization)

大家查看代码查找区别：

 

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

 

Builder

将一个复杂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.

在软件系统中，有时候面临着“一个复杂对象”的创建工作，其通常由各个部分的子对象用一定的算法构 成；由于需求的变化，这个复杂对象的各个部分经常面临着剧烈的变化，但是将它们组合在一起的算法确相对稳定。如何应对这种变化？如何提供一种“封装机制” 来隔离出“复杂对象的各个部分”的变化，从而保持系统中的“稳定构建算法”不随着需求改变而改变？这就是要说的建造者模式。

 

使用情况

1、需要生成的产品对象有复杂的内部结构。如果很简单的话，那么使用这个模式可能就没有必要了。
2、需要生成的产品对象的属性相互依赖，建造者模式可以强迫生成顺序。
3、在对象创建过程中会使用到系统中的一些其它对象，这些对象在产品对象的创建过程中不易得到。

 

 

主要参与者：

Builder建造

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

Director负责实现

public class Director { 　　private Builder builder; 　　public Director( Builder builder ) { 　　　　this.builder = builder; 　　} 　　// 将部件partA partB partC最后组成复杂对象 　　//这里是将车轮 方向盘和发动机组装成汽车的过程 　　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() { //这里是具体如何构建partA的代码 　　}; 　　public void buildPartB() { 　　　　//这里是具体如何构建partB的代码 　　}; 　　 public void buildPartC() { 　　　　//这里是具体如何构建partB的代码 　　}; 　　public Product getResult() { 　　　　//返回最后组装成品结果 　　}; }

Product实际要构建的产品，Client最终使用Product 的部分

 

要点

1、各部分分工职权明确，比如

Director负责监督 Builder构建并得到最后的产品

Client只能从Director处拿到 产品，不管你的生产过程

Builder生产并于Director

2、实现的是复杂产品（单个） 的生产过程

 

与工厂模式的区别：
工厂模式主要是涉及到产品的创建，并且产品只有极其简单的构建过程或者根本就不需要额外的构建。
而Builder模式则恰恰相反，它主要构建有复杂的构建过程的产品。

工厂模式一般涉及多个产品的创建，而builder模式只负责创建一个产品。

Prototype(原型)

通过给出一个原型对象来指明所要创建的对象类型，然后用复制这个原型对象的办法创建出更多的同类型对象。

 

在软件系统中，经常面临着“某些结构复杂的对象”的创建工作；由于需求的变化，这些对象经常面临着剧烈的变化，但是它却拥有比较稳定一致的接口。如何应对这种变化？如何向“客户程序（使用这些对象的程序）”隔离出“这些易变对象”，从而使得“依赖这些易变对象的客户程序”不随着需求改变而改变。

Prototype模式允许一个对象再创建另外一个可定制的对象，根本无需知道任何如何创建的细节,工作原理是:通过将一个原型对象传给那个要发动创建的对象，这个要发动创建的对象通过请求原型对象拷贝它们自己来实施创建。

 

使用情况：

（主要的不容易产类的对象）

1、对象的构建十分复杂

2、 对象 经常面临着剧烈的变化

 

主要参与者：

Prototype(原型)

public interface ProtoType { public ProtoType clone(); }

具体形式

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

Client使用者

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

要点

1、解决如何clone的问题

2、统一一个原型很重要