创建型设计模式

创建型设计模式

主要包括：单例模式、工厂模式、建造者模式、原型模式。

主要功能：解决对象的创建问题，封装复杂的创建过程，解耦对象的创建代码和使用代码。

1. 单例模式

定义：用来创建全局唯一的对象。一个类只能创建一个对象(实例)，那这个类就是一个单例类，这种模式就叫单例模式。

实现方式：饿汉式、懒汉式、双重检测、静态内部类、枚举。

使用场景：如果单例类，没有后续扩展需求，并且并不依赖外部系统，那么设计成单例类是可以的。对于一些全局类，我们在其他地方 new 的话，还在类之间传来传去的，不如直接做成单例类，使用起来简洁方便。

缺点：

1. 单例对 OOP 特性支持的不是很好
2. 单例会隐藏类之间的依赖关系
3. 单例对代码的扩展性不好
4. 单例对代码的可测试性不好
5. 单例不支持有参数的构造函数

单例模式的替代方案：可以通过工厂模式、IOC容器来保证全局唯一。

此外，进程唯一单例、线程唯一单例、集群唯一单例、多例等扩展知识点，虽然实际开发用不到，但是可以锻炼逻辑思维，扩展思路。

2. 工厂模式

工厂模式包含简单工厂、工厂方法、抽象工厂这三种细分模式。其中简单工厂、工厂方法两种比较常用，抽象工厂的应用场景比较特殊，所以很少用到，不是我们学习的重点。

定义：用来创建不同但是相关类型的对象(继承统一父类或接口的一组子类(实现类))，由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。实际上，如果创建对象的逻辑并不复杂，我们可以直接通过 new 来创建对象就可以了，不需要使用工厂模式。当创建逻辑比较复杂，是一个大工程的时候，我们就考虑使用工厂模式，封装对象的创建过程，将对象的创建和使用相分离。

使用场景：当每个对象的创建逻辑比较简单的时候，推荐使用简单工厂模式，将多个对象的创建逻辑放到一个工厂类中。当每个对象的创建逻辑都比较复杂时，为了避免设计一个过于庞大的工厂类，推荐使用工厂方法模式，将创建逻辑拆的更细，每个对象的创建逻辑拆分到各自的工厂类中。

判断是否使用的标准

1. 封装变化：创建逻辑有可能变化，封装成工厂类之后，创建逻辑的变更对调用者更加透明。
2. 代码复用：创建代码抽离到独立的工厂类之后，可以复用。
3. 隔离复杂性：封装复杂的创建逻辑，调用者无需了解如何创建对象。
4. 控制复杂度：将创建代码抽离出来，让原本的函数或类职责更加单一，代码更加简单。

工厂模式经典的使用场景：依赖注入框架，比如Spring IOC、Google Guice，它用来集中创建、组装、管理对象，跟具体的业务代码解耦，让程序员集中在业务代码开发中。

3. 建造者模式

定义：建造者模式用来创建复杂对象，可以通过设置不同的可选参数，定制化地创建不同的对象。建造者模式的原理和实现比较简单，重点需要掌握使用场景，避免过度使用。

判断是否使用的标准

1. 把类的必填属性放到构造函数中，强制创建对象的时候就设置。如果必填属性有很多，把这些必填属性都放到构造函数中设置，那么构造函数就又会出现参数列表很长的问题。如果我们把必填属性通过 set() 方法设置，那校验这些必填属性是否填写的逻辑，就无处安放了。
2. 如果类的属性之间有一定的依赖关系或者约束条件，继续使用构造函数配合 set() 方法的设计思路，那么依赖关系或约束条件的校验逻辑，就无处安放了。
3. 希望创建不可变对象，也就是说，在对象创建好之后，不能再修改内部的属性值，要实现这个功能，我们就不能再类中暴露 set() 方法。构造函数配合 set() 方法来设置属性值的方式就不适用了。

4. 原型模式

定义：如果对象的创建成本比较大，而同一个类的不同对象之间差别不大(大部分字段都相同)，在这种情况下，我们可以利用对已有对象(原型)进行复制(拷贝)的方式，来创建新对象，以达到节省创建时间的目的。这种基于原型来创建对象的方式就叫做原型模式。

实现方式：原型模式的实现方法：深拷贝和浅拷贝。浅拷贝只会复制对象中基本数据类型数据和引用对象的内存地址，不会递归的复制引用对象，以及引用对象的引用对象…而深拷贝得到的是一份完完全全独立的对象。所以，深拷贝比浅拷贝，更加耗时，更加耗内存空间。

使用场景：如果要拷贝的对象是不可变对象，浅拷贝共享不可变对象是没问题的，但是对可变对象来说，浅拷贝得到的对象和原始对象会共享部分数据，就有可能出现数据被修改的风险，也就变得复杂多了。在操作非常耗时的情况下，比较推荐使用浅拷贝，否则，没有充分的理由，不要为了一点点的性能提升而使用浅拷贝。