创建型设计模式解析-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/dms2017/article/details/103433648

创建型设计模式主要包含：

简单工厂模式（Simple Factory）
工厂方法模式（Factory Method）
抽象工厂模式（Abstract Factory）
原型模式（Prototype）
单例模式（Singleton）
建造者模式（Builder）

主要总结前三类。

以下所有类图翻译中不是创建在一个类里面，你也可以将他们创建在一个类里面

（1）简单工厂模式：

示例类图：

类图翻译：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TV tv = TVFactory.produceTV("HisenseTV");
        tv.play();

        TV tv1 = TVFactory.produceTV("HaierTV");
        tv1.play();
    }
}

public class HaierTV implements TV {
    public void play() {
        System.out.println("我是HaierTV!");
    }
}

public class HisenseTV implements TV {
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("我是HisenseTV!");
    }
}

public interface TV {
    void play();
}

public class TVFactory {

    public static TV produceTV(String brand){

        if(brand.equalsIgnoreCase("HaierTV"))
        {
            return new HaierTV();       //根据参数创建具体产品
        }
        else if(brand.equalsIgnoreCase("HisenseTV"))
        {
            return new HisenseTV();   //根据参数创建具体产品
        }
        return null;
    }

}

简单工厂模式的优点如下：
工厂类含有必要的判断逻辑，可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例，客户端可以免除直接创建产品对象的责任，而仅仅“消费”产品；简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割，它提供了专门的工厂类用于创建对象。
客户端无需知道所创建的具体产品类的类名，只需要知道具体产品类所对应的参数即可，对于一些复杂的类名，通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
通过引入配置文件，可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类，在一定程度上提高了系统的灵活性。

简单工厂模式的缺点如下：
由于工厂类集中了所有产品创建逻辑，一旦不能正常工作，整个系统都要受到影响。
使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数，在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
系统扩展困难，一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑，在产品类型较多时，有可能造成工厂逻辑过于复杂，不利于系统的扩展和维护。
简单工厂模式由于使用了静态工厂方法，造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

（2）工厂方法模式：

类图：

类图翻译：

public class Client {

    public static void main(String[] args) {

        TVFactory factory = new HaierTVFactory();
        TV tv = factory.produceTV();
        tv.play();
    }
}
public class HaierTV implements TV {
    public void play() {
        System.out.println("我是HaierTV!");
    }
}
public class HaierTVFactory implements TVFactory {
    @Override
    public TV produceTV() {
        return new HaierTV();
    }
}
public class HisenseTV implements TV {
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("我是HisenseTV!");
    }
}
public class HisenseTVFactory implements TVFactory {
    @Override
    public TV produceTV() {
        return new HisenseTV();
    }
}
public interface TV {
    void play();
}
public interface TVFactory {

    TV produceTV();

}

工厂方法模式的优点如下：
在工厂方法模式中，工厂方法用来创建客户所需要的产品，同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节，用户只需要关心所需产品对应的工厂，无需关心创建细节，甚至无需知道具体产品类的类名。
基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象，而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式，就正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时，无需修改抽象工厂和抽象产品提供的接口，无需修改客户端，也无需修改其他的具体工厂和具体产品，而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了，这样，系统的可扩展性也就变得非常好，完全符合“开闭原则”。

工厂方法模式的缺点如下：
在添加新产品时，需要编写新的具体产品类，而且还要提供与之对应的具体工厂类，系统中类的个数将成对增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，有更多的类需要编译和运行，会给系统带来一些额外的开销。
由于考虑到系统的可扩展性，需要引入抽象层，在客户端代码中均使用抽象层进行定义，增加了系统的抽象性和理解难度，且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术，增加了系统的实现难度。

（3）抽象工厂模式：

一个工厂创建一个产品族的产品，如HuaWei工厂只创建HuaWei的产品。

类图：

类图翻译：

public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        TV haweiTV = new CreateHaWeiFactory().createTV();
        Phone haierPhone = new CreateHaierFactory().createPhone();
        haierPhone.describtion();
        haweiTV.describtion();
        TV haierTV = new CreateHaierFactory().createTV();
        haierTV.describtion();
    }
}

public class CreateHaierFactory implements Factory {
    @Override
    public TV createTV() {
        return new HaierTV();
    }

    @Override
    public Phone createPhone() {
        return new HaierPhone();
    }
}

public class CreateHaWeiFactory implements Factory {
    @Override
    public TV createTV() {
        return new HaWeiTV();
    }

    @Override
    public Phone createPhone() {
        return new HaWeiPhone();
    }
}

public interface Factory {
    TV createTV();
    Phone createPhone();
}

public class HaierPhone implements Phone {
    @Override
    public void describtion() {
        System.out.println("我是HaierPhone!");
    }
}

public class HaierTV implements TV {
    @Override
    public void describtion() {
        System.out.println("我是HaierTV!");
    }
}

public class HaWeiPhone implements Phone {
    @Override
    public void describtion() {
        System.out.println("我是HaWeiPhone!");
    }
}

public class HaWeiTV implements TV {
    @Override
    public void describtion() {
        System.out.println("我是HaWeiTV!");
    }
}

public interface Phone {
    void describtion();
}

public interface TV {
    void describtion();
}

抽象工厂模式的优点如下：
抽象工厂模式隔离了具体类的生成，使得客户并不需要知道什么被创建。由于这种隔离，更换一个具体工厂就变得相对容易。所有的具体工厂都实现了抽象工厂中定义的那些公共接口，因此只需改变具体工厂的实例，就可以在某种程度上改变整个软件系统的行为。另外，应用抽象工厂模式可以实现高内聚低耦合的设计目的，因此抽象工厂模式得到了广泛的应用。
当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时，它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。这对一些需要根据当前环境来决定其行为的软件系统来说，是一种非常实用的设计模式。
增加新的具体工厂和产品族很方便，无需修改已有系统，符合“开闭原则”。

抽象工厂模式的缺点如下：
在添加新的产品对象时，难以扩展抽象工厂以便生产新种类的产品，这是因为在抽象工厂角色中规定了所有可能被创建的产品集合，要支持新种类的产品就意味着要对该接口进行扩展，而这将涉及到对抽象工厂角色及其所有子类的修改，显然会带来较大的不便。
开闭原则的倾斜性（增加新的工厂和产品族容易，增加新的产品等级结构麻烦）

（4）单例模型：只创建一个类的对象

例如：时间。