设计模式之构造型模式
Posted Vam8023
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了设计模式之构造型模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
构造型模式包括了：生成器模式、工厂模式、抽象工厂模式、原型模式和备忘录模式。
1、生成器模式（Builder Pattern）
也叫建造者模式。使用多个简单的对象一步一步构建成一个复杂的对象。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（组装过程）可以创建不同的表示（最终构成的对象）。
优点： 1、建造者独立，易扩展。 2、便于控制细节风险。
缺点： 1、产品必须有共同点，范围有限制。 2、如内部变化复杂，会有很多的建造类。
使用场景： 1、需要生成的对象具有复杂的内部结构。 2、需要生成的对象内部属性本身相互依赖。
举个栗子：生产车间里的工人就是建造者，而生产同一类（构成相同的）产品，比如说电脑，家庭电脑的主要构成 基本上是一致的，主板、CPU、电源、硬盘和鼠标键盘等，但不同的配置，电脑的性能是不一样的。生产车间里就分两个部门的人，生成不同配置的电脑。
第一步：创建指挥者，主管哪个部门或者哪个人生产哪个配置的产品
第二步：创建要生产的产品类
第三步：创建抽象生产者类
第四步：创建生产者实体类
最后：指挥生产
输出：
2、工厂模式（Factory Pattern）
定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。在工厂模式中，在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。
使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。
注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。
举个栗子：一个污污的例子，假如有人需要XXOO机器人，他就new一个C罩杯的出来，当然用腻了之后，他想要个D罩杯的，他又要new一个出来。这太麻烦了。如果有一个，他只要告诉工厂，他要什么样的就行了。
第一步：创建机器人接口
第二步：创建机器人实体类
第三步：创建工厂类
最后：创建工厂类实例，获取机器人
输出：
3、抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
上面的简单的工厂类，如果要生产E罩杯的机器人，那么就创建一个RobotE继承接口IRobot就行了，但工厂类的switch里面的判断要增加一个case “E”的条件。为了改善并扩展工厂模式，就引入了抽象工厂模式。
优点：将对象的创建封装起来，可以减少客户端与具体产品类之间的依赖，从而使系统耦合度低，这样更有利于后期的维护和扩展。
缺点：产品族扩展非常困难，要增加一个系列的某一产品，既要在抽象的工厂类里加代码，又要在具体的里面加代码。
使用场景： 1、QQ 换皮肤，一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。
注意事项：产品族难扩展，产品等级易扩展。
还是举上面污污的例子：改进的地方其实是工厂，将每种机器人的生产落实到不同的工厂里面去生产
第一步：创建抽象的机器人类
第二步：创建机器人实体类
第三步：创建抽象工厂类
第四步：创建工厂的实体类
最后：创建抽象工厂获取实体工厂得到对应的机器人
输出：
4、原型模式（Prototype Pattern）
用原型实例指定创建对象的种类，并且通过拷贝这些原型创建新的对象。当直接创建对象的代价比较大时，则采用这种模式。例如，一个对象需要在一个高代价的数据库操作之后被创建。我们可以缓存该对象，在下一个请求时返回它的克隆，在需要的时候更新数据库，以此来减少数据库调用。
优点：
1、原型模式向客户隐藏了创建新实例的复杂性
2、原型模式允许动态增加或较少产品类。
3、原型模式简化了实例的创建结构，工厂方法模式需要有一个与产品类等级结构相同的等级结构，而原型模式不需要这样。
4、产品类不需要事先确定产品的等级结构，因为原型模式适用于任何的等级结构
缺点：
1、每个类必须配备一个克隆方法
2、配备克隆方法需要对类的功能进行通盘考虑，这对于全新的类不是很难，但对于已有的类不一定很容易，特别当一个类引用不支持串行化的间接对象，或者引用含有循环结构的时候。
使用场景：
1、资源优化场景。
2、类初始化需要消化非常多的资源，这个资源包括数据、硬件资源等。
3、性能和安全要求的场景。
4、通过 new 产生一个对象需要非常繁琐的数据准备或访问权限，则可以使用原型模式。
5、一个对象多个修改者的场景。
6、一个对象需要提供给其他对象访问，而且各个调用者可能都需要修改其值时，可以考虑使用原型模式拷贝多个对象供调用者使用。
7、在实际项目中，原型模式很少单独出现，一般是和工厂方法模式一起出现，通过 clone 的方法创建一个对象，然后由工厂方法提供给调用者。
举个栗子：
第一步：创建原型抽象类
第二步：创建具体原型实体类
最后：实现克隆
输出：
5、备忘录模式（Memento Pattern）
又称标记（Token）模式。在不破坏封装性的前提下，捕获一个对象的内部状态，并在该对象之外保存这个状态。这样以后就可以将该对象恢复到原先保存的状态（这是备忘录模式存在的根本原因）。
优点： 1、给用户提供了一种可以恢复状态的机制，可以使用户能够比较方便地回到某个历史的状态。 2、实现了信息的封装，使得用户不需要关心状态的保存细节。
缺点：消耗资源。如果类的成员变量过多，势必会占用比较大的资源，而且每一次保存都会消耗一定的内存。
使用场景： 1、需要保存/恢复数据的相关状态场景。 2、提供一个可回滚的操作。 （比如： 后悔药、打游戏时的存档、Windows 里的 ctrl + z、IE 中的后退、数据库的事务管理。）
举个栗子，实现过程：
第一步：创建需要备忘的实体类
第二步：创建备忘录
第三步：创建管理备忘录的实体类
第四步：创建发起备忘录实体类
最后：
输出：
以上是关于设计模式之构造型模式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章