创建型设计模式
创建型设计模式抽象了实例化过程,它们帮助一个系统独立于如何创建、组合和表示它的那些对象。
创建型设计模式有以下5种:
- 抽象工厂(Abstract Factory)
- 生成器(Builder)
- 工厂方法(Factory Method)
- 原型(Prototype)
- 单件(Singleton)
抽象工厂(Abstract Factory)
- 意图:提供一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类。通俗理解就是,用于创建一组对象,这组对象有多种不同的类型。侧重点在于生成 一组 对象。
- 例子:APP界面可以选择有多种不同的主题(清新、热情、自然等),每个主题都需要对应一套风格迥异的控件(滚动条、按钮、对话框等)
- 优点:分离了具体的类、易与产品交换系列、有利于产品的一致性。
- 缺点:当需要修改一个组件时,其他所有的组件类都要修改。
设计模式-抽象工厂.jpg
生成器(Builder)
- 意图:将一个复杂对象的构建与它的表示分离,使同样的构建过程可以创建不同的表示。通俗理解就是,用于将一个多步骤的流程分为输入、处理、输出三部分,达到替换处理部分(替换Builder)可以产生不同输出的效果。侧重点在于多步骤、输入输出解耦。
- 例子:复制粘贴时,剪切板的内容是相同的,通过不同的转换规则,粘贴到不同的位置(记事本、Word、Excel等)可以产生完全不同的效果。
- 优点:可以改变一个产品的内部表示、将构造代码和表示代码解耦、可以对构造过程进行更精细的控制。
- 缺点:最后一步才能返回产品。
设计模式-生成器.jpg
工厂方法(Factory Method)
- 意图: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。通俗理解就是,通过统一的创建接口,根据不同的子类生成不同的产品类对象。
- 例子:主要用于工具包和框架中。
- 优点:不再将特定应用的类绑定到代码中。
- 缺点:为了创建一个特定的产品,就需要创建一个Creator类。(可使用C++模板类)
设计模式-工厂方法.jpg
注:当产品为多个时,实际上就变成了抽象工厂。
原型(Prototype)
- 意图:用原型实例指定创建对象的种类,并且通过复制这些原型创建新的对象。通俗理解就是,每个类先创建一个对象,然后通过深拷贝的方式生成其他对象。
- 例子:Excel表中复制粘贴一行
- 优点:方便运行时刻动态增加产品、减少子类的构造、可以通过改变值和结构的方式生成新对象。
- 缺点:当类内部有不支持拷贝或有循环引用时,实现拷贝可能会很困难。
设计模式-原型.jpg
单件(Singleton)
- 意图:保证一个类仅有一个实例,并提供一个访问它的全局访问点。
- 例子:一些工具类,比如用数学类计算三角函数,只需要有一个。
- 优点:对唯一实例的受控访问、缩小名空间、比类操作更灵活。
- 缺点:比直接使用全局变量方式复杂。
设计模式-单件.jpg
创建型设计模式小结
- 使用抽象工厂、生成器、原型的设计比工厂方法更灵活,但更复杂。通常设计从使用工厂方法开始,需要更大的灵活性时再考虑其他设计模式。
- 单件是比较独立的设计模式,用于限制类只能有一个对象。