设计模式-建造者模式、原型模式
目录
建造者模式
定义
类图
优缺点
角色
建造者模式和工厂模式比较
使用案例
原型模式
定义
类图
优缺点
应用场景
应用类型
浅克隆
深克隆
建造者模式
定义
将一个复杂的对象的构造与它的表示分离，使同样的构建过程可以创建不同的表示，这样的设计模式被称为建造者模式。
类图
优缺点
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优点
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封装性好，构建和表示分离
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拓展性好，各个具体的建造者相互独立，有利于系统的解耦
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客户端不必知道产品内部组成的细节，建造者可以对创建过程逐步细化，而不对其它模块产生任何影响，便于控制细节风险
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缺点
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产品的组成部分必须相同，这限制了其适用范围
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如果产品的内部变化复杂，如果产品内部发生变化，则建造者也要同步修改，后期维护成本较大
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角色
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产品角色 （Product) : 它是包含多个组成部件的复杂对象，由具体建造者来创建其各个零部件；
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抽象建造者 （Builder）： 它是一个包含创建产品各个子部件的抽象方法的接口，通常还包含一个返回复杂产品的方法 getResult()；
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具体建造者 （Concrete Builder): 实现Builder 接口，完成复杂产品的各个部件的具体创建方法；
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指挥者 （Director）： 它调用建造者对象中的部件构造与装配方法完成复杂对象的创建，在指挥着中不涉及具体产品的信息；
建造者模式和工厂模式比较
建造者模式和工厂模式的关注点不同，建造者模式注重零部件的组装过程，而工厂方法更注重零部件的创建过程。两者可以结合使用。
使用案例
- Java 中的 StringBuilder
原型模式
定义
原型模式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。
类图
优缺点
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优点
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Java 自带的原型模式基于内存二进制流的复制，在性能上比直接 new 一个对象更加优良；
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可以使用深克隆方式保存对象的状态，使用原型模式将对象复制一份，并将其状态保存起来，简化了创建对象的过程，以便在需要的时候使用（列如恢复到历史某一状态），可辅助实现撤销操作；需要为每一个类都配置一个clone 方法
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缺点
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clone 方法位于类的内部，当对已有类进行改造的时候，需要修改代码，违背了开闭原则；
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当实现深克隆时，需要编写较为复杂的代码，并且当对象之间存在多重嵌套引用时，为了实现深克隆，每一层对象对应的类都必须支持深克隆，实现起来会比较麻烦。因此，深克隆，浅克隆要运用得当；
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应用场景
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对象之间相同或相似，即只是个别的几个属性不同的时候；
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创建对象成本较大，例如初始化时间长，占用CPU 太多，或者占用网络资源太多等，需要优化资源；
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创建一个对象需要繁琐的数据准备或访问权限等，需要提高性能或者提高安全性
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系统中大量使用该类对象，且各个调用者都需要给它的属性重新赋值；
应用类型
浅克隆
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浅克隆是使用默认的 clone()方法来实现
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基本数据类型的成员变量，浅克隆会直接进行值传递（复制属性值给新对象）
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引用数据类型的成员变量，浅克隆会进行引用传递（复制引用值（内存地址）给新对象）
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在原先Sheep 类基础上实现 Cloneable 接口，重写 clone 方法。
public class Sheep implements Cloneable{
private String name;
private int age;
@Override
protected Object clone() {//克隆该实例，使用默认的clone方法来完成
Sheep sheep = null;
try {
sheep = (Sheep)super.clone();
} catch (Exception e) {
System.out.println(e.getMessage());
}
return sheep;
}
public Sheep(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Sheep{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
深克隆
- 方法1：
- 引用对象也实现 Cloneable 接口
- 对象调用引用对象的clone 方法
- 方法2：
- 实现序列化接口，不必实现Cloneable 接口了
public class Sheep implements Serializable { //实现序列化接口
private String name;
private int age;
public Cow friend;
public Sheep(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Sheep{" +
"name='" + name + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
public Object deepClone() { //深拷贝
//创建流对象
ByteArrayOutputStream bos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
ByteArrayInputStream bis = null;
ObjectInputStream ois = null;
try {
//序列化
bos = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this); //当前这个对象以对象流的方式输出
//反序列化
bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ois = new ObjectInputStream(bis);
Sheep sheep = (Sheep) ois.readObject();
return sheep;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
} finally {
//关闭流
try {
bos.close();
oos.close();
bis.close();
ois.close();
} catch (Exception e2) {
System.out.println(e2.getMessage());
}
}
}
}