Java进阶篇设计模式之三

Wesley13
• 阅读 646

前言

上一篇中我们学习了工厂模式,介绍了简单工厂模式、工厂方法和抽象工厂模式。本篇则介绍设计模式中属于创建型模式的建造者模式和原型模式。

建造者模式

简介

建造者模式是属于创建型模式。建造者模式使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。 简单的来说就是将一个复杂的东西抽离出来,对外提供一个简单的调用,可以在同样的构建过程创建不同的表示。和工厂模式很相似,不过相比而言更加注重组件的装配。

这里用一个示例来进行说明。 我们一天吃的食物有这些,煎饼、盒饭、拉面、豆浆、牛奶和果汁。分为三餐、早餐、午餐和晚餐,餐点主要包含吃的(俗称饭)和喝的(豆浆,果汁之类的),那么我们可以把煎饼和豆浆作为早餐,盒饭和果汁作为午餐,这样我们可以清楚的知道要吃早餐和午餐包含什么食物。

首先我们定义一个食物类,有两个属性,吃的和喝的。

class Meal{
    private String food;
    private String drinks;
    
    public String getFood() {
        return food;
    }
    public void setFood(String food) {
        this.food = food;
    }
    
    public String getDrinks() {
        return drinks;
    }
    public void setDrinks(String drinks) {
        this.drinks = drinks;
    }
}

定义了食物时候,我们在定义一个食物的标准接口,一份食物包含什么,其实也就是吃的和喝的。

interface IBuilderFood{
    void buildFood();
    void buildDrinks();
    Meal createMeal();
}

食物接口定义一个吃的和一个喝的组件,然后通过**createMeal()**方法返回我们需要的食物。 那么现在我们便可以定义一份早餐和午餐。 代码示例:

class Breakfast implements IBuilderFood{
    Meal meal;

    public Breakfast(){
        meal=new Meal();
    }
    
    @Override
    public void buildFood() {
        meal.setFood("煎饼");
    }

    @Override
    public void buildDrinks() {
        meal.setDrinks("豆浆");    
    }
    
    @Override
    public Meal createMeal() {
        return meal;
    }
}

class Lunch implements IBuilderFood{
    Meal meal;

    public Lunch(){
        meal=new Meal();
    }
    
    @Override
    public void buildFood() {
        meal.setFood("盒饭");
    }

    @Override
    public void buildDrinks() {
        meal.setDrinks("果汁");    
    }
    
    @Override
    public Meal createMeal() {
        return meal;
    }
}

定义完之后,建造早餐和午餐的的过程已经完毕了。但是这并不是建造者模式,它有个核心的Director(导演者),它用来创建复杂对象的部分,对该部分进行完整的创建或者按照一定的规则进行创建。那么这里我们可以创建一个Director,用来创建一份餐点。至于创建的是什么餐点,它不用知道,这一点由调用者来进行决定。

这里我们就可以定义一个饭店,可以创建一份餐点,创建什么餐点有顾客决定。 代码示例:

class FoodStore{
    public Meal createBreakfast(IBuilderFood bf){
        bf.buildDrinks();
        bf.buildFood();
        return bf.createMeal();
    }
}

创建完成这个Director之后,我们再来进行调用测试。

代码示例:

public class BuilderTest {

    public static void main(String[] args) {
        FoodStore foodStore=new FoodStore();
        Meal meal=foodStore.createBreakfast(new Breakfast());
        Meal meal2=foodStore.createBreakfast(new Lunch());
        System.out.println("小明早上吃的是:"+meal.getFood()+",喝的饮料是:"+meal.getDrinks());
        System.out.println("小明中午吃的是:"+meal2.getFood()+",喝的饮料是:"+meal2.getDrinks());    
    }

}

输出结果:

小明早上吃的是:煎饼,喝的饮料是:豆浆
小明中午吃的是:盒饭,喝的饮料是:果汁

简单的介绍了下建造者模式的运作原理,可以概况为这4点:

  1. Builder:指定一个抽象的接口,规定该产品所需实现部件的创建,并不涉及具体的对象部件的创建。

  2. ConcreteBuilder:需实现Builder接口,并且针对不同的逻辑,进行不同方法的创建,最终提供该产品的实例。

  3. Director:用来创建复杂对象的部分,对该部分进行完整的创建或者按照一定的规则进行创建。

  4. Product:示被构造的复杂对象。

使用场景: 适用一些基本组件不便,但是组合经常变化的时候。比如超市促销的大礼包。

优点:

  1. 建造者独立,易扩展。
  2. 便于控制细节风险。

缺点

  1. 内部结构复杂,不易于理解。
  2. 产品直接需要有共同点,范围有控制。

原型模式

原型模式(Prototype Pattern)是用于创建重复的对象,同时又能保证性能。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

一般来说我们在创建对象的时候是直接创建的,但是创建该对象的代价很大的时候,重复的二次创建就有些不划算,这时我们就可以使用原型模式。 打个比方,我们都发送过邮件,在节日的时候一般发送的是祝福语句,在这些祝福语句中,一般除了名字不一样之外,大部分都是一样的。这时我们就可以利用该模式来进行相应出创建。

这里还是用一个的简单的示例来说明。 小明和小红在同一天生日,然后我们需要给他们发送邮件进行祝福,但是由于比较懒,祝福语除了名字之外都是一样的。这时我们就可以先完成祝福语的编写,然后克隆该祝福语,最后根据不同的名称进行发送。不过这里就从简了,只是简单的打印下而已。

代码示例:

public class PrototypeTest {

    public static void main(String[] args) {
        Mail mail=new Mail();
        mail.setMsg("生日快乐!");
        Mail mail2=(Mail) mail.clone();
        mail.setName("小明");
        mail2.setName("小红");
        System.out.println(mail.toString());
        System.out.println(mail2.toString());
    }
}

 class Mail implements Cloneable {
    private String name;
    private String msg;
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getMsg() {
        return msg;
    }

    public void setMsg(String msg) {
        this.msg = msg;
    }
    public Object clone() {
        Object clone = null;
        try {
            clone = super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return clone;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return name + ":" + msg ;
    }
    
}

输出结果:

小明:生日快乐!
小红:生日快乐!

看完原型模式的创建,是不是感觉就是和Java中克隆即为类似呢? 实际上它的核心也就是克隆。 克隆有两种,浅克隆和深克隆,本文主要介绍的是浅克隆。 浅克隆:

在浅克隆中,如果原型对象的成员变量是值类型,将复制一份给克隆对象;如果原型对象的成员变量是引用类型,则将引用对象的地址复制一份给克隆对象,也就是说原型对象和克隆对象的成员变量指向相同的内存地址。 简单来说,在浅克隆中,当对象被复制时只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量,而引用类型的成员对象并没有复制。 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法;

深克隆:

在深克隆中,无论原型对象的成员变量是值类型还是引用类型,都将复制一份给克隆对象,深克隆将原型对象的所有引用对象也复制一份给克隆对象。

简单来说,在深克隆中,除了对象本身被复制外,对象所包含的所有成员变量也将复制。 实现Serializable接口,通过对象的序列化和反序列化实现克隆,可以实现真正的深度克隆。

使用场景:

  1. 类初始化的时候需要消耗大量资源的时候;
  2. 获取数据库连接繁琐的时候;
  3. 一个对象,有很多个修改者的时候;

优点: 1.可以提升性能;

缺点: 1.因为必须实现Cloneable 接口,所以用起来可能不太方便。

其它

音乐推荐

原创不易,如果感觉不错,希望给个推荐!您的支持是我写作的最大动力! 版权声明: 作者:虚无境 博客园出处:http://www.cnblogs.com/xuwujing CSDN出处:http://blog.csdn.net/qazwsxpcm     个人博客出处:http://www.panchengming.com 原创不易,转载请标明出处,谢谢!

点赞
收藏
评论区
推荐文章
happlyfox happlyfox
3年前
笑说设计模式-小白逃课被点名
关于我简介工厂模式(FactoryPattern)是最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,而是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。分类工厂模式可以分为三种,其中简单工厂一般不被认为是一种设计模式,可以将其看成是工厂方法的一种特殊
zdd小小菜鸟 zdd小小菜鸟
1年前
创建型-2-抽象工厂模式( Abstract Factory Pattern )
创建型2抽象工厂模式(AbstractFactoryPattern)抽象工厂模式(AbstractFactoryPattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂tex该超级工厂又称为其他工厂的工厂在抽象
Wesley13 Wesley13
2年前
Java计模模式之六
前言在上一篇(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2Fzhaosq%2Fp%2F10219533.html)中我们学习了结构型模式的外观模式和装饰器模式。本篇则来学习下组合模式和过滤器模式。组合模式简介
Wesley13 Wesley13
2年前
Java设计模式之三种工厂模式
工厂模式实现了创建者和调用者的分离,实现了更好的解耦。详细分类:1)简单工厂模式(静态工厂模式);2)工厂方法模式;3)抽象工厂模式面向对象设计的基本原则:1)      OCP(开闭原则,OpenClosedPrinciple):一个软件的实体应当对扩展开放,对修改关闭。2)      
Wesley13 Wesley13
2年前
Unity C# 设计模式(二)简单工厂模式
定义:简单工厂模式是属于创建型模式,又叫做静态工厂方法(StaticFactoryMethod)模式,但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该
Wesley13 Wesley13
2年前
Java中23种设计模式详解
Java中23种设计模式1\.设计模式31.1创建型模式41.1.1工厂方法41.1.2抽象工厂61.1.3建造者模式101.1.4单态模式131.1.5原型模式151.2结构型模式171.2.1适配器模式171.2.2桥接模式191.2.3组合
Wesley13 Wesley13
2年前
Java Design Patterns
java的设计模式大体上分为三大类:创建型模式(5种):工厂方法模式,抽象工厂模式,单例模式,建造者模式,原型模式。结构型模式(7种):适配器模式,装饰器模式,代理模式,外观模式,桥接模式,组合模式,享元模式。行为型模式(11种):策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模
Wesley13 Wesley13
2年前
C#设计模式 —— 工厂模式
。  工厂模式同样是项目中最常用的设计模式,工厂模式中又分为简单工厂,工厂方法,抽象工厂。下面我们由简单的开始逐一介绍。1.简单工厂模式  简单工厂又被称为静态工厂,在设计模式中属于创建型模式。主要解决的问题是封装了实例化的过程,通过传入参数来获不同实例。下面我们举一个项目中可能会用到的例子。  假设我们程序的数据保存在几个不同
Wesley13 Wesley13
2年前
C++ 深入浅出工厂模式(进阶篇)
介绍前文初始篇C深入浅出工厂模式(初始篇)(https://www.oschina.net/action/GoToLink?urlhttps%3A%2F%2Fwww.cnblogs.com%2Fxiaolincoding%2Fp%2F11524376.html),主要阐述了简单工厂模式、工厂方法模式和抽象工厂模式的结构、特点和缺陷等。以
Wesley13 Wesley13
2年前
23种设计模式(面向对象语言)
一、设计模式的分类总体来说设计模式分为三大类:创建型模式,共五种:工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。创建型模式是用来创建对象的模式,抽象了实例化的过程,帮助一个系统独立于其他关联对象的创建、组合和表示方式。所有的创建型模式都有两个主要功能:  1.将系统所使用的具体类的信息封装起来  2.隐藏