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設(shè)計(jì)模式是一種可重用的解決方案，用于解決軟件設(shè)計(jì)中常見的問題。不同類型的設(shè)計(jì)模式針對(duì)解決不同的特定問題或問題組合。
如下圖所示，一些常見的設(shè)計(jì)模式類型包括處理對(duì)象創(chuàng)建的創(chuàng)建型模式；處理對(duì)象組合和組織的結(jié)構(gòu)型模式；以及處理對(duì)象和類之間通信的行為型模式。
本文分享幾種與Java中常用的創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式相關(guān)的代碼示例。
創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式提供了各種對(duì)象創(chuàng)建機(jī)制，從而增加了現(xiàn)有代碼的靈活性和重用性。
其主要功能是以最佳方式提供非常具體的解決方案。它們可以進(jìn)一步分為以下類別。
單例是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它確保一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例，并提供對(duì)該實(shí)例的全局訪問點(diǎn)。
單例模式基于對(duì)象只有一個(gè)實(shí)例的概念，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的全局控制。簡(jiǎn)而言之，單例設(shè)計(jì)模式確保只創(chuàng)建一個(gè)類的實(shí)例，并且該實(shí)例在應(yīng)用程序內(nèi)可以全局訪問。
public class SingletonClass { private static SingletonClass instance; private SingletonClass() { // 私有構(gòu)造函數(shù)，防止外部實(shí)例化 } public static SingletonClass getInstance() { if (instance == null) { instance = new SingletonClass(); } return instance; }}如下所示，當(dāng)我們發(fā)送Postman請(qǐng)求時(shí)，控制器類和結(jié)果將是同一個(gè)實(shí)例：
@RestController@RequestMapping("/api")public class SingletonController { private SingletonClass singletonClass; public SingletonController(SingletonClass singletonClass) { this.singletonClass = singletonClass; } @GetMapping("/singleton") public String getSingleton() { return "This is a singleton instance: " + singletonClass.toString(); }}
當(dāng)您想要確保類僅存在一個(gè)實(shí)例時(shí)（例如，由程序的不同部分共享的單個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)象），您應(yīng)該使用單例設(shè)計(jì)模式。
工廠方法是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它提供了一種在創(chuàng)建過程中無(wú)需指定其具體類即可創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象的解決方案。
以下是Java代碼示例，PaymentProcessor是定義處理付款的合同的接口。
public interface PaymentProcessor { void processPayment();}CreditCardPaymentProcessor和PaypalPaymentProcessor是實(shí)現(xiàn)PaymentProcessor接口的具體類。這些類為CreditCard和PayPal付款特定的processPayment()方法提供了實(shí)現(xiàn)。
@Servicepublic class CreditCardPaymentProcessor implements PaymentProcessor { @Override public void processPayment() { // 信用卡支付交易 }}@Servicepublic class PaypalPaymentProcessor implements PaymentProcessor { @Override public void processPayment() { // PayPal支付交易 }}PaymentProcessorFactory是實(shí)現(xiàn)工廠設(shè)計(jì)模式的工廠類。該類負(fù)責(zé)根據(jù)給定的付款方式創(chuàng)建不同PaymentProcessor實(shí)現(xiàn)的實(shí)例。
@Componentpublic class PaymentProcessorFactory { private final CreditCardPaymentProcessor creditCardPaymentProcessor; private final PaypalPaymentProcessor paypalPaymentProcessor; public PaymentProcessorFactory(CreditCardPaymentProcessor creditCardPaymentProcessor, PaypalPaymentProcessor paypalPaymentProcessor) { this.creditCardPaymentProcessor = creditCardPaymentProcessor; this.paypalPaymentProcessor = paypalPaymentProcessor; } public PaymentProcessor createPaymentProcessor(String paymentMethod) { if (paymentMethod.equalsIgnoreCase("creditcard")) { return creditCardPaymentProcessor; } else if (paymentMethod.equalsIgnoreCase("paypal")) { return paypalPaymentProcessor; } throw new IllegalArgumentException("Invalid payment method: " + paymentMethod); }}入口點(diǎn)處理對(duì)/processPayment/{paymentMethod}的請(qǐng)求，并使用PaymentProcessorFactory根據(jù)提供的paymentMethod創(chuàng)建適當(dāng)?shù)母犊钐幚砥?。這簡(jiǎn)化了代碼并使添加新付款處理器變得容易。
工廠方法是一種用于節(jié)省系統(tǒng)資源的設(shè)計(jì)模式，它通過重復(fù)使用現(xiàn)有對(duì)象而不是重復(fù)構(gòu)建它們來實(shí)現(xiàn)這一目的。
抽象工廠是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它允許您生成相關(guān)對(duì)象系列，無(wú)需指定其具體類。
以下是Java代碼示例：
//工廠類public interface ProductFactory { Product createProduct();}public class ProductAFactory implements ProductFactory{ @Override public Product createProduct() { return new ProductA(); }}public class ProductBFactory implements ProductFactory{ @Override public Product createProduct() { return new ProductB(); }}//產(chǎn)品類public interface Product { String getName();}public class ProductA implements Product { @Override public String getName() { return "Product A"; }}public class ProductB implements Product { @Override public String getName() { return "Product B"; }}// 使用 ProductAFactory 創(chuàng)建產(chǎn)品 AProductFactory productAFactory = new ProductAFactory();Product productA = productAFactory.createProduct();System.out.println("Product A: " + productA.getName());// 使用 ProductBFactory 創(chuàng)建產(chǎn)品 BProductFactory productBFactory = new ProductBFactory();Product productB = productBFactory.createProduct();System.out.println("Product B: " + productB.getName());抽象工廠模式在處理不同組相關(guān)項(xiàng)目時(shí)非常有用，它可以避免代碼依賴于這些項(xiàng)目的特定類型。您可能事先不知道這些類型，或者希望為將來添加更多類型留出空間。這樣，您的代碼可以更加靈活和可擴(kuò)展。
Builder是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它允許您以逐步構(gòu)建的方式創(chuàng)建復(fù)雜的對(duì)象。通過使用Builder模式，您可以使用相同的構(gòu)建代碼來生成不同類型和表示形式的對(duì)象。這種靈活性使得對(duì)象的構(gòu)建過程更加可控和可定制。
以下是Java代碼示例：：
@Builder@Getter@Setterpublic class Beer { //必填屬性 private String name; private double drinkSize; private double alcoholPercentage; private double price; // 其他屬性 private String brewery; // 生產(chǎn)啤酒的釀酒廠 private String countryOfOrigin; // 啤酒原產(chǎn)國(guó) private String description; // 對(duì)啤酒特點(diǎn)的簡(jiǎn)要描述 private String packaging; // 包裝類型（瓶裝、罐裝、生啤等） private String servingTemperature; // 推薦的飲用溫度 private String foodPairing; // 適合搭配該啤酒的食物}@RestController@RequestMapping("/api/beers")public class BeerController { @GetMapping("/basic") public String createStandardBeer() { Beer beer = Beer.builder() .name("Standard Beer") .drinkSize(500) .alcoholPercentage(5.0) .price(5.99) .build(); return "Created beer: " + beer.getName() + ", Drink Size: " + beer.getDrinkSize() + ", Alcohol Percentage: " + beer.getAlcoholPercentage() + ", Price: " + beer.getPrice(); } @GetMapping("/premium") public String createPremiumBeer() { Beer beer = Beer.builder() .name("Sample Beer") .drinkSize(330) .alcoholPercentage(5.0) .price(10.99) .brewery("Crafty Brews") .countryOfOrigin("United States") .description("A refreshing lager with a smooth taste.") .packaging("Bottle") .servingTemperature("4-6°C") .foodPairing("Pairs well with grilled chicken and salads.") .build(); return "Created beer: " + beer.getName() + ", Drink Size: " + beer.getDrinkSize() + ", Alcohol Percentage: " + beer.getAlcoholPercentage() + ", Price: " + beer.getPrice() + ", Brewery: " + beer.getBrewery() + ", Country of Origin: " + beer.getCountryOfOrigin() + ", Description: " + beer.getDescription() + ", Packaging: " + beer.getPackaging() + ", Serving Temperature: " + beer.getServingTemperature() + ", Food Pairing: " + beer.getFoodPairing(); }}
優(yōu)點(diǎn)：
缺點(diǎn)：
原型是一種創(chuàng)建型設(shè)計(jì)模式，它允許您復(fù)制現(xiàn)有對(duì)象，而不依賴于它們的具體類。
以下是Java代碼示例：
designpatterns└── creational └── prototype ├── controller │ └── TreeController.java ├── model │ ├── Tree.java │ ├── PlasticTree.java │ └── PineTree.java └── PrototypeDemoApplication.java//抽象類@Getter@Setterpublic abstract class Tree implements Cloneable { private String type; public abstract void copy(); @Override protected Object clone() throws CloneNotSupportedException { return super.clone(); }}//具體類-松樹public class PineTree extends Tree { public PineTree() { setType("Pine Tree"); } @Override public void copy() { //實(shí)現(xiàn) }}//具體類-塑料樹 public PlasticTree() { setType("Plastic Tree"); } @Override public void copy() { //實(shí)現(xiàn) }@RestController@RequestMapping("/api/trees")public class TreeController { @GetMapping("/plastic") public String createPlasticTree() { Tree plasticTree = new PlasticTree(); return "Created: " + plasticTree.getType(); } @GetMapping("/pine") public String createPineTree() { Tree pineTree = new PineTree(); return "Created: " + pineTree.getType(); }}
當(dāng)需要?jiǎng)?chuàng)建的新對(duì)象與現(xiàn)有對(duì)象僅存在輕微差異時(shí)，原型模式非常有用。通過提前設(shè)置具有正確設(shè)置的實(shí)例，我們可以在需要更多相似對(duì)象時(shí)進(jìn)行復(fù)制，從而節(jié)省了創(chuàng)建對(duì)象的時(shí)間和資源。
本文鏈接：http://www.tebozhan.com/showinfo-26-11198-0.html詳解Java中的五種設(shè)計(jì)模式
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