这是我参与「第五届青训营 」伴学笔记创作活动的第 19 天
创建型模式
- 将对象的创建过程和使用过程进行分离
- 创建型模式更加关注对象的创建过程
- 创建型模式，更加符合单一职责，外界只需要知道他们的共同接口即可
简单工厂模式
别名：静态工厂方法模式
问题：只需要某个参数，就可以获得相应的对象，这个工厂方法定义为 static 类型。
定义：根据不同的参数获取不同类的实例，这些不同的类通常都有相同的父类。
类图：
优点：
- 只关心创建过程，不关心具体业务，符合单一职责
- 增加新的产品只需要，新增具体的产品并且修改工厂方法
- 简单，只需要简单调用类的静态方法，传入参数即可
- 降低了系统的耦合度，增加灵活性。实际开发中，传入的参数可以在配置文件中，进一步降低了系统耦合度
缺点：
- 工厂类承担了所有产品的创建逻辑，职责过重
- 增加了系统中类的个数，增加了系统的复杂度
- 系统扩展困难，违背开闭原则
工厂方法模式
别名：虚拟构造器，多态工厂
定义：工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口，类的实例化操作延迟到子类。
类图：
优点：
- 向客户隐藏具体产品类实例化的具体细节
- 让工厂自主确定实例化何种产品对象
- 完全符合开闭原则，可以在不修改工厂角色的前提下引进新的产品
缺点：
- 复杂度增加，类的个数随着产品类型的增加，成对增加
- 增加系统的理解难度
抽象工厂模式
别名：Kit模式
概念：
- 产品等级结构：产品的继承结构
- 产品组：同一个工厂生产的不同产品等级结构的一组产品
定义：提供一个创建一系列相关或者依赖对象的接口，而无需指定它具体的类。
类图：
优点：
- 隔离了具体类的生成
- 保证客户可以始终使用同一个产品组的对象
- 符合开闭原则。在产品组一侧符合开闭原则，只需要简单增加工厂即可
缺点：
- 增加新的产品等级结构比较复杂，违背开闭原则
使用条件：
- 不依赖于产品实例如何被创建，组合和表达的细节
- 每次只使用某一产品组
- 属于同一产品组的产品将在一起使用
- 产品等级结构稳定
三种工厂模式对比
三个模式都属于工厂模式，含义就是使用工厂生产产品。
将生产产品的一个或者一系列方法封装到一个类中，这样的类叫做工厂类；被实例化的类那就是产品类。
-
简单工厂
优点：简单，静态工厂方法，可以创建所有类型的产品
缺点：职责重，单个类复杂度高；不符合开闭原则
描述：支持同一等级结构中的任意产品，不支持扩展增加产品
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工厂方法
优点：降低工厂的负担；完全符合开闭原则
缺点：类的个数成对增加；对于形成产品族的情况处理复杂
描述：支持同一等级结构的固定产品（支持扩展增加产品）
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抽象工厂
优点：针对产品族场景的优化；产品组符合开闭原则
缺点：模式复杂，只适用于产品族的场景
描述：支持不同产品族的全部产品（不支持增加产品类型，支持增加产品族）
建造者模式
定义：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创建不同的表示。建造者模式就是一步一步构建一个复杂的对象，它允许用户只通过指定的类型和内容就可以构建他们，用户不需要知道内部的具体构建细节。
类图：
优点：
- 将产品的创建过程和产品的表示解耦，使得创建过程可以创建不同的产品对象
- 可以很方便的创建具体的建造者或者增加新的具体建造者，符合开闭原则
- 便于更加精细的控制产品的创建过程
缺点：
- 产品之间差异很大，不适合使用建造者模式
- 如果产品内部变化复杂，可能会需要定义很多具体建造这类来适应这种变化
场景：
- 需要生成的对象有很复杂的内部结构
- 需要生成的对象属性存在相互依赖
- 对象的创建过程独立于创建该对象的类
- 隔离复杂对象的创建和表示
原型模式
定义：用原型实例指定创建对象的种类，并且通过复制这些原型创建新的对象
工作原理：
- 通过请求原型对象复制自己来实现创建的过程
- 工厂类就是原型自身，工厂方法是负责对象的克隆方法
- 克隆创建的对象是全新的对象，有独立的内存空间
- 原型模式可以得到一系列相似但是不完全相同的对象
类图：
优点：
- 简化对象的创建过程，提高新实例的创建效率
- 扩展性比较好
- 简化创建结构，简单的一个方法可以克隆出一的新的对象
- 可以使用深拷贝的方式来保存对象的状态
缺点：
- 需要为每一个类实现克隆方法，对已有的类进行改造时，需要修改源代码，违背了开闭原则
- 深拷贝的方式需要编写较为复杂的代码
场景：
- 创建新对象成本比较大，可以通过复制对象来获得
- 需要保存对象的状态，而且对象的状态变化小
- 避免使用分层次的工厂类来创建分层次的对象
扩展：
- 原型管理器
单例模式
定义：确保一个类只有一个实例，而且自行实例化并且向整个系统提供这个实例。
类图：
优点：
- 对唯一实例受控访问
- 节约资源，提高系统性能
- 允许可变数量（有限个）的实例（多例模式）
缺点：
- 扩展困难（缺少抽象层）
- 单例类职责重。一个业务类不应该关心自己是不是单例，但是单例模式要把模式和业务混合在一起
- 垃圾回收机制，可能导致共享单例对象的状态丢失
场景：
- 系统只需要一个这个类的实例，或者资源只允许创建一个对象实例
- 客户调用类的单个实例，只允许使用一个公共访问点
