設計模式——創建型模式

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學習一個設計模式，至少應該明白，這種設計模式要解決什麼問題，什麼時候可以使用，他是如何解決問題的，要記住關鍵代碼，還有優缺點是什麼。創建型模式創建型模式顧名思義，就是用來創建對象的。有時候為了保證創建的對象唯一，或者創建的高效等等，就需要用到這些設計模式。單例模式單例模式就是保證創建的對象是 ...

學習一個設計模式，至少應該明白，這種設計模式要解決什麼問題，什麼時候可以使用，他是如何解決問題的，要記住關鍵代碼，還有優缺點是什麼。

創建型模式

創建型模式顧名思義，就是用來創建對象的。有時候為了保證創建的對象唯一，或者創建的高效等等，就需要用到這些設計模式。

單例模式

單例模式就是保證創建的對象是唯一的，實現方式並不唯一，下麵會考慮多線程環境下的實現。
然後單例模式有三個要點：

某個類只能有一個實例。
它必須自行創建這個類的實例。
它必須自行向整個系統提供這個實例。

下麵是非多線程情況下的單例模式（最簡單的實現方式）——任務管理器的實現

class TaskManager{
    private static TaskManager tm = null;
    private TaskManager(){...}
    public void displayProcesses(){...}
    public void displayService(){...}

    public static TaskManager getInstance(){
        if(tm == null){
            tm = new TaskManager();
        }
        retrun tm;
    }
}

上述代碼中，tm實例和初始化方法無法被外界訪問（也就是不能被new），外界只能通過調用getInstance方法去獲取這個類的實例，那麼為什麼實例必須是static的呢？（tm）

通過靜態的類方法（getInstance) 獲取instance，該方法是靜態方法，instance由該方法返回（被該方法使用），如果instance非靜態，無法被getInstance調用；
instance需要在調用getInstance時候被初始化，只有static的成員才能在沒有創建對象時進行初始化。且類的靜態成員在類第一次被使用時初始化後就不會再被初始化，保證了單例。（最主要的原因）
static類型的instance存在靜態存儲區，每次調用時，都指向的同一個對象。

下麵我們考慮多線程情況下的單例模式，餓漢單例模式和懶漢單例模式。

餓漢單例模式

餓漢單例模式能保證在多線程情況下的對象唯一性，那他是怎麼實現的呢？
最關鍵的一點，是他在類載入的時候就創建好了對象，這樣就保證對象已經存在。

class EagerSingleton{
    private static finale EagerSingleton = new EagerSingleton();
    private EagerSingleton(){}
    public static EagerSingleton getInstance(){
        return instance;
    }
}

懶漢單例模式

懶漢單例模式用到了一種技術叫做延遲載入技術（Lazy Load）,即類載入時並不自行實例化，需要的時候再載入實例，為了避免多個線程同時調用getInstance(),可以使用關鍵字synchronized，另外可以通過對代碼塊進行同步，而不是對這個getInstance方法同步來優化。

簡單工廠模式

首先要說明的是，工廠方法模式是最常用的創建模式，簡單工廠模式是工廠方法模式的基礎。直接放代碼：

package CreatePartten;

/**
 * Created by Lettino on 2018/11/12
 */
interface Chart {
    public void display();
}

class HistogramChart implements Chart {
    public HistogramChart() {
        System.out.println("創建柱狀圖");
    }

    public void display() {
        System.out.println("創建柱狀圖");
    }
}

class PieChart implements Chart {
    public PieChart() {
        System.out.println("創建餅圖");
    }

    public void display() {
        System.out.println("創建餅圖");
    }
}

class LineChart implements Chart {
    public LineChart() {
        System.out.println("創建折線圖");
    }

    public void display() {
        System.out.println("創建折線圖");
    }
}

public class ChartFactory {
    public static Chart getChart(String type) {
        Chart chart = null;
        if (type.equalsIgnoreCase("histogram")) {
            chart = new HistogramChart();
            System.out.println("初始化設置柱狀圖");
        } else if (type.equalsIgnoreCase("pie")) {
            chart = new PieChart();
            System.out.println("初始化設置餅圖");
        } else if (type.equalsIgnoreCase("line")) {
            chart = new LineChart();
            System.out.println("初始化設置折線圖");
        }
        return chart;
    }
}

優點：

這個時候，只需要客戶端調用ChartFactory就可以創建對應的類了，而且客戶端並不需要知道創建的過程，降低了耦合性，如果需要更換產品，只需要修改傳入的參數即可。
另外還可以通過XML將參數提取出來，這樣就可以只修改配置文件來創建需要創建的對象。

缺點：

這個簡單工廠類中集合了所有產品的創建邏輯，指責過大，一旦這個類出現問題，所有的類的不能創建。
擴展比較困難，每次擴展需要修改工廠類，這個違背開閉原則，如果產品類型過多，會造成工廠邏輯過於複雜。
簡單工廠使用了靜態工廠方法，造成工廠角色無法形成繼承的等級結構。

使用場景
工廠類負責創建的對象比較少，不會造成工廠類中的業務邏輯太過複雜。
客戶端只知道傳入工廠類的參數，對於如何創建對象並不關心。

工廠方法模式

工廠方法模式中包含四個角色：

Product(抽象產品) 他是定義產品的藉口，是工廠方法模式鎖創建對象的超類型，也是產品對象的公共父類。
ConcreteProduct(具體產品) 它實現了抽象產品藉口，某種類型的具體產品由專門的具體工廠創建，具體工廠和具體產品之間一一對應。
Factory(抽象工廠) 在抽象工廠類，聲明瞭工廠方法（Factory Method）用於返回一個產品。抽象工廠是工廠方法模式的核心，所有創建對象的工廠類都必須實現該介面。
ConcreteFactory(具體工廠) 他是具體工廠類的子類，實現了抽象工廠中定義的工廠方法，並可由客戶端，返回一個具體產品類的實例。
與簡單工廠模式相比，工廠方法模式最重要的區別是引入了抽象工廠角色，抽象工廠可以是介面，也可以是抽象類或者具體類。

抽象工廠模式

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