创建型设计模式-简单工厂模式
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设计模式分类(创建型模式、结构型模式、⾏为型模式)1.创建型模式前⾯讲过,社会化的分⼯越来越细,⾃然在软件设计⽅⾯也是如此,因此对象的创建和对象的使⽤分开也就成为了必然趋势。
因为对象的创建会消耗掉系统的很多资源,所以单独对对象的创建进⾏研究,从⽽能够⾼效地创建对象就是创建型模式要探讨的问题。
这⾥有6个具体的创建型模式可供研究,它们分别是:简单⼯⼚模式(Simple Factory)⼯⼚⽅法模式(Factory Method)抽象⼯⼚模式(Abstract Factory)创建者模式(Builder)原型模式(Prototype)单例模式(Singleton)说明:严格来说,简单⼯⼚模式不是GoF总结出来的23种设计模式之⼀。
2.结构型模式在解决了对象的创建问题之后,对象的组成以及对象之间的依赖关系就成了开发⼈员关注的焦点,因为如何设计对象的结构、继承和依赖关系会影响到后续程序的维护性、代码的健壮性、耦合性等。
对象结构的设计很容易体现出设计⼈员⽔平的⾼低,这⾥有7个具体的结构型模式可供研究,它们分别是:外观模式/门⾯模式(Facade门⾯模式)适配器模式(Adapter)代理模式(Proxy)装饰模式(Decorator)桥梁模式/桥接模式(Bridge)组合模式(Composite)享元模式(Flyweight)3.⾏为型模式在对象的结构和对象的创建问题都解决了之后,就剩下对象的⾏为问题了,如果对象的⾏为设计的好,那么对象的⾏为就会更清晰,它们之间的协作效率就会提⾼,这⾥有11个具体的⾏为型模式可供研究,它们分别是:模板⽅法模式(Template Method)观察者模式(Observer)状态模式(State)策略模式(Strategy)职责链模式(Chain of Responsibility)命令模式(Command)访问者模式(Visitor)调停者模式(Mediator)备忘录模式(Memento)迭代器模式(Iterator)解释器模式(Interpreter)。
以下属于创建型设计模式的
以下是一些常见的创建型设计模式:
1. 单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并且提供一个全局访问点。
2. 工厂模式(Factory Pattern):通过一个工厂类来创建其他相关的对象,而不需要直接实例化对象。
3. 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个接口,用于创建一系列相关或依赖对象的家族,而不需要指定具体的类。
4. 建造者模式(Builder Pattern):将一个复杂对象的构建步骤分离开来,使得同样的构建过程可以创建不同的表示。
5. 原型模式(Prototype Pattern):通过复制现有的对象来创建新对象,而不是通过实例化新对象。
6. 简单工厂模式(Simple Factory Pattern):通过一个工厂类来创建其他相关的对象,但与工厂模式不同的是,简单工厂模式只有一个工厂方法用于创建对象。
7. 对象池模式(Object Pool Pattern):维护一组已经创建好的对象,当需要时从对象池中取出对象,而不是实时创建对象。
java设计模式面试题Java 设计模式面试题设计模式是软件开发中常用的解决问题的方法论,它通过提供经过验证的解决方案来应对各种软件设计问题。
在面试中,设计模式也是经常被问到的内容之一。
本文将介绍一些常见的Java 设计模式面试题,并给出对应的解答。
一、单例模式(Singleton Pattern)单例模式是一种创建型设计模式,其目的是保证一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
常见的实现方式有懒汉式和饿汉式。
1. 懒汉式实现单例模式的代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance;private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}2. 饿汉式实现单例模式的代码示例:```javapublic class Singleton {private static Singleton instance = new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getInstance() {return instance;}}```二、工厂模式(Factory Pattern)工厂模式是一种创建型设计模式,其通过提供一个公共接口来创建对象,而不需要暴露对象的创建逻辑。
1. 简单工厂模式的代码示例:```javapublic interface Shape {void draw();public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle.");}}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle.");}}public class ShapeFactory {public Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) { return new Rectangle();}return null;}}```2. 抽象工厂模式的代码示例:```javapublic interface Shape {void draw();}public interface Color {void fill();}public class Circle implements Shape { @Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a circle."); }}public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Draw a rectangle."); }}public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Fill with red color."); }}public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Fill with blue color."); }}public abstract class AbstractFactory {public abstract Shape createShape(String shapeType); public abstract Color createColor(String colorType);}public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {if (shapeType.equalsIgnoreCase("circle")) {return new Circle();} else if (shapeType.equalsIgnoreCase("rectangle")) { return new Rectangle();}return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {return null;}}public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape createShape(String shapeType) {return null;}@Overridepublic Color createColor(String colorType) {if (colorType.equalsIgnoreCase("red")) {return new Red();} else if (colorType.equalsIgnoreCase("blue")) {return new Blue();}return null;}}```三、观察者模式(Observer Pattern)观察者模式是一种行为型设计模式,其定义了对象之间的一对多依赖关系,使得当一个对象改变状态时,它的所有依赖者都会收到通知并自动更新。
简单工厂模式,工厂方法模式和抽象工厂模式的异同简单工厂模式,工厂方法模式和抽象工厂模式都是属于创建型设计模式,这三种创建型模式都不需要知道具体类。
我们掌握一种思想,就是在创建一个对象时,需要把容易发生变化的地方给封装起来,来控制变化(哪里变化,封装哪里),以适应客户的变动,项目的扩展。
用这三种设计模式都可以实现,那究竟这三种设计模式有什么异同呢?下面根据这三者之间的特点,优点,缺点,适用范围进行比较。
一.特点简单工厂模式:专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。
它又称为静态工厂方法模式。
它的实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类(这些产品类继承自一个父类或接口)的实例。
简单工厂模式的创建目标,所有创建的对象都是充当这个角色的某个具体类的实例。
在这个模式中,工厂类是整个模式的关键所在。
它包含必要的判断逻辑,能够根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象。
用户在使用时可以直接根据工厂类去创建所需的实例,而无需了解这些对象是如何创建以及如何组织的。
有利于整个软件体系结构的优化。
工厂方法模式:工厂方法是粒度很小的设计模式,因为模式的表现只是一个抽象的方法。
提前定义用于创建对象的接口,让子类决定实例化具体的某一个类,即在工厂和产品中间增加接口,工厂不再负责产品的创建,由接口针对不同条件返回具体的类实例,由具体类实例去实现。
工厂方法模式是简单工厂模式的衍生,解决了许多简单工厂模式的问题。
首先完全实现‘开-闭原则’,实现了可扩展。
其次实现更复杂的层次结构,可以应用于产品结果复杂的场合。
工厂方法模式是对简单工厂模式进行了抽象。
有一个抽象的Factory类(可以是抽象类和接口),这个类将不在负责具体的产品生产,而是只制定一些规范,具体的生产工作由其子类去完成。
在这个模式中,工厂类和产品类往往可以依次对应。
即一个抽象工厂对应一个抽象产品,一个具体工厂对应一个具体产品,这个具体的工厂就负责生产对应的产品。
面向对象设计的23个设计模式详解面向对象设计是一种广泛应用于软件开发的思想,其核心在于将数据和操作封装在一起形成对象,并通过各种方式进行交互和组合,从而实现复杂的功能。
在这一过程中,设计模式起到了非常重要的作用,可以有效地提高代码的可读性、可维护性和可扩展性。
本文将对23种常见的设计模式进行详解。
一、创建型模式1.简单工厂模式简单工厂模式属于创建型模式,其目的是提供一个工厂类,使得创建对象的过程更加简单。
在这种模式中,使用者只需要提供所需对象的参数,而无需关心对象的具体实现细节。
简单工厂模式适合于对象创建过程较为简单的情况。
2.工厂方法模式工厂方法模式是简单工厂模式的进一步扩展,其核心在于将工厂类进行接口抽象化,使得不同的工厂类可以创建不同的对象实例。
工厂方法模式适合于对象创建过程较为复杂的情况。
它可以为工厂类添加新的产品类型,而不会影响原有的代码。
3.抽象工厂模式抽象工厂模式是工厂方法模式的进一步扩展,其目的是提供一个可以创建一系列相关或者独立的对象的接口。
在抽象工厂模式中,使用者只需要关心所需对象组合的类型,而无需关注对象的具体实现过程。
4.建造者模式建造者模式也是一种创建型模式,其目的在于将复杂对象分解为多个简单的部分,并将其组装起来形成复杂对象实例。
在建造者模式中,使用者只需要关注所需对象以及它们的组合方式,而无需关心对象的具体实现过程。
5.原型模式原型模式是一种基于克隆的创建型模式,其核心在于通过复制现有的对象实例来创建新的对象。
在原型模式中,对象实例的创建过程与对象所包含的状态密切相关。
原型模式适合于创建复杂对象实例,且这些对象实例之间是相对独立的情况。
二、结构型模式6.适配器模式适配器模式是一种结构型模式,其目的在于将一个类的接口转换为另一个类所能使用的接口。
在适配器模式中,使用者可以通过不同的适配器实现对象之间的互相调用。
7.桥接模式桥接模式是一种结构型模式,其目的在于将抽象部分与实现部分相互分离,从而使得两者可以独立变化。
24种设计模式及案例设计模式是软件工程中经过验证的解决其中一类常见问题的可复用设计的描述。
它们提供了一套经过验证的最佳实践,可以帮助开发人员解决各种设计问题,并提高代码的可维护性、重用性和灵活性。
本文将介绍24种常见的设计模式,并为每种模式提供一个案例,以便更好地理解和应用这些设计模式。
1.创建型模式:- 简单工厂模式(Simple Factory Pattern):通过一个工厂类根据输入参数的不同来创建不同类的对象。
- 工厂方法模式(Factory Method Pattern):定义一个创建对象的接口,但让子类决定实例化哪一个类。
- 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体的类。
- 单例模式(Singleton Pattern):确保一个类只有一个实例,并提供一个全局的访问点来获取该实例。
2.结构型模式:- 适配器模式(Adapter Pattern):将不兼容的接口转换为可兼容的接口,以便不同类之间可以协同工作。
- 装饰器模式(Decorator Pattern):动态地给一个对象添加一些额外的职责,而不需要修改原始类的代码。
- 代理模式(Proxy Pattern):为其他对象提供一种代理以控制对该对象的访问。
- 外观模式(Facade Pattern):提供了一个简化接口,用于使用一组复杂子系统的更高级别接口。
3.行为型模式:- 策略模式(Strategy Pattern):定义一系列算法,将每个算法封装起来,并使它们可以互相替换。
- 观察者模式(Observer Pattern):定义了对象之间的一对多依赖关系,当一个对象的状态发生变化时,其所有依赖对象都会收到通知并自动更新。
- 模板方法模式(Template Method Pattern):定义了一个操作的算法框架,而将一些步骤的实现延迟到子类中。
比较几种创建型模式的优缺点,仔细考察这几种模式的区别和相关性。
第一类是工厂模式,工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。
工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例化哪一个类。
工厂模式有三种形态:简单工厂模式;工厂方法模式;抽象工厂模式是。
前两者是类的创建模式,后者是对象的创建模式。
简单工厂:简单工厂模式是由一个工厂类根据传入的参量决定创建出哪一种产品类的实例,涉及工厂角色(Creator)、抽象产品(Product)角色及具体产品(Concrete Product)角色等三个角色。
优点:模式的核心是工厂类,该类中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,而仅仅负责“消费”产品。
简单工厂模式实现了对责任的分割。
缺点:当产品类有复杂的多层次等级结构时,工厂类只有它自己。
模式中工厂类集中了所有的产品创建逻辑,形成一个无所不知的全能类。
将多个创建逻辑放在一个类中,当产品类有不同接口种类时,工厂类需要判断在什么时候创建某种产品,使得系统在将来进行功能扩展时较为困难。
该模式采用静态方法作为工厂方法,而静态方法无法由子类继承,因此工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
简单工厂模式只在有限的程度上符合“开-闭”原则。
工厂方法:定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。
Factory Method使一个类的实例化延迟到其子类。
工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广,其基本思想是定义一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类中。
优点:多态性:客户代码可以做到与特定应用无关,适用于任何实体类子类可以重写新的实现,也可以继承父类的实现。
加一层间接性,增加了灵活性。
良好的封装性,代码结构清晰。
扩展性好,在增加产品类的情况下,只需要适当修改具体的工厂类或扩展一个工厂类,就可“拥抱变化”屏蔽产品类。
产品类的实现如何变化,调用者都不需要关心,只需关心产品的接口,只要接口保持不变,系统中的上层模块就不会发生变化。
简单工厂工厂方法
简单工厂模式和工厂方法模式是两种不同的设计模式,它们在实现方式和适用场景上有所区别。
简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类(这些产品类继承自一个父类或接口)的实例。
简单工厂模式适用于工厂负责的对象比较少,且客户只关心传入工厂的参数,而不关心如何创建对象的情况。
工厂方法模式定义了一个创建产品对象的工厂接口,将实际创建工作推迟到子类中。
这种模式的优点是核心类成为抽象工厂角色,不再负责产品的创建,仅负责具体工厂子类必须实现的接口,使得系统在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品。
工厂方法模式适用于具体工厂角色和抽象工厂角色分离的情况,使得系统更加灵活和可扩展。
总的来说,简单工厂和工厂方法都是创建型设计模式,用于处理对象的创建问题。
但简单工厂模式是一种更简单、直接的对象创建方式,而工厂方法模式则更加强调抽象和多态的应用,使系统更加灵活和可扩展。
在实际应用中,可以根据需要选择合适的设计模式。
23种设计模式的经典运用介绍设计模式是解决软件设计中常见问题的可重复使用的解决方案。
本文将介绍23种经典的设计模式,并给出它们在实际开发中的应用示例。
通过学习这些设计模式,您将增加对软件设计的理解,并能够更好地解决问题。
创建型设计模式1.工厂方法模式(F a c t o r y M e t h o d)工厂方法模式通过定义一个创建对象的接口,但由子类决定实例化具体类。
这种方法可以延迟实例化过程,具有更高的灵活性和可扩展性。
应用场景:-在一个系统中,希望客户端与具体类的实例化解耦。
-希望通过增加具体类的扩展来增加系统的灵活性。
2.抽象工厂模式(A b s t r a c t F a c t o r y)抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象组。
这种模式将对象的实例化推迟到子类中,从而实现了解耦。
应用场景:-当一个系统独立于其产品的创建、组合和表示时。
-当需要一个系列的相互依赖的对象而无需指定其具体类时。
3.单例模式(S i n gl e t o n)单例模式确保一个类只有一个实例,并提供一个全局访问点。
这种模式常用于控制对资源的访问,例如数据库连接或日志文件。
应用场景:-当需要一个类的唯一实例,并且该实例需要被多个客户端共享时。
-当需要限制系统中特定类的实例数量时。
4.原型模式(P r o to t y p e)原型模式通过复制现有对象来创建新对象。
这种模式对于创建需要消耗大量资源的对象非常有用,可以通过克隆现有对象来提高性能。
应用场景:-当一个系统的某些对象的创建比较昂贵时。
-当需要避免构造函数调用,而直接通过复制现有对象来创建新对象时。
5.建造者模式(B ui l d e r)建造者模式将一个复杂对象的构建过程与其表现分离,使得相同的构建过程可以创建不同的表现。
应用场景:-当想要构建一些复杂对象时,如生成器。
-当需要创建对象的过程具有多个步骤,并且每个步骤都可以按需选择或省略时。
结构型设计模式6.适配器模式(A da p t e r)适配器模式将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口。