Java创建型模式

在软件工程中，创建型模式是处理对象创建的设计模式，试图根据实际情况使用合适的方式创建对象。基本的对象创建方式可能会导致设计上的问题，或增加设计的复杂度。创建型模式通过以某种方式控制对象的创建来解决问题。

创建型模式由两个主导思想构成。一是将系统使用的具体类封装起来，二是隐藏这些具体类的实例创建和结合的方式。

创建型模式又分为对象创建型模式和类创建型模式。对象创建型模式处理对象的创建，类创建型模式处理类的创建。详细地说，对象创建型模式把对象创建的一部分推迟到另一个对象中，而类创建型模式将它对象的创建推迟到子类中。

创建型模式旨在将系统与它的对象创建、结合、表示的方式分离。这些设计模式在对象创建的类型、主体、方式、时间等方面提高了系统的灵活性。

创建型模式的特点和分类

创建型模式的主要关注点是“怎样创建对象?”，它的主要特点是“将对象的创建与使用分离”。这样可以降低系统的耦合度，使用者不需要关注对象的创建细节，对象的创建由相关的工厂来完成。就像我们去商场购买商品时，不需要知道商品是怎么生产出来一样，因为它们由专门的厂商生产。

创建型模式分为以下几种。

单例(Singleton)模式：某个类只能生成一个实例，该类提供了一个全局访问点供外部获取该实例，其拓展是有限多例模式。

原型(Prototype)模式：将一个对象作为原型，通过对其进行复制而克隆出多个和原型类似的新实例。

工厂方法(FactoryMethod)模式：定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产什么产品。

抽象工厂(AbstractFactory)模式：提供一个创建产品族的接口，其每个子类可以生产一系列相关的产品。

建造者(Builder)模式：将一个复杂对象分解成多个相对简单的部分，然后根据不同需要分别创建它们，最后构建成该复杂对象。

以上 5 种创建型模式，除了工厂方法模式属于类创建型模式，其他的全部属于对象创建型模式，我们将在之后的教程中详细地介绍它们的特点、结构与应用。

使用

现代软件工程更加依赖对象的组合，而不是类的继承，强调从硬编码的行为转变到定义一组基本行为来组合成复杂的行为。硬编码的行为不够灵活，因为如果想要改变设计的一部分，需要通过重写或者重新实现才能完成。另外，硬编码没有提高重用性，而且难以跟踪错误。由于这些原因，创建型模式比硬编码的行为更有用。创建型模式使设计变得更灵活，提供了不同的方式，从代码中移除了对需要实例化的具体类的引用。换句话说，这些模式增强了对象和类之间的独立性。

在以下情况中，可以考虑应用创建型模式：

▪ 一个系统需要和它的对象和产品的创建相互独立。

▪ 一组相关的对象被设计为一起使用。

▪ 隐藏一个类库的具体实现，仅暴露它们的接口。

▪ 创建独立复杂对象的不同表示。

▪ 一个类希望它的子类实现它所创建的对象。

▪ 类的实例化在运行时才指定。

▪ 一个类只能有一个实例，而且这个实例能在任何时候访问到。

▪ 实例应该能在不修改的情况下具有可扩展性。

举例

创建型设计模式的一些例子如下：

▪ 抽象工厂模式，提供一个创建相关或依赖对象的接口，而不指定对象的具体类。

▪ 工厂方法模式，允许一个类的实例化推迟到子类中进行。

▪ 生成器模式，将一个复杂对象的创建与它的表示分离，使同样的创建过程可以创建不同的表示。

▪ 延迟初始化模式，将对象的创建，某个值的计算，或者其他代价较高的过程推迟到它第一次需要时进行。

▪ 对象池模式，通过回收不再使用的对象，避免创建和销毁对象时代价高昂的获取和释放资源的过程。

▪ 原型模式，使用原型实例指定要创建的对象类型，通过复制原型创建新的对象。

▪ 单例模式，保证一个类只有一个实例，并且提供对这个实例的全局访问方式。