设计模式（Design pattern）是一套被反复使用、多数人知晓的、经过分类编目的、代码设计经验的总结。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。 毫无疑问，设计模式于己于他人于系统都是多赢的，设计模式使代码编制真正工程化，设计模式是软件工程的基石，如同大厦的一块块砖石一样。项目中合理的运用设计模式可以完美的解决很多问题，每种模式在现在中都有相应的原理来与之对应，每一个模式描述了一个在我们周围不断重复发生的问题，以及该问题的核心解决方案，这也是它能被广泛应用的原因。
设计模式分类：
创建型模式：对象实例化的模式，创建型模式用于解耦对象的实例化过程。
结构型模式：把类或对象结合在一起形成一个更大的结构。
行为型模式：类和对象如何交互，及划分责任和算法。
创建型模式
单例模式（Singleton Pattern）
定义：Ensure a class has only one instance, and provide a global point of access to it.（确保某一个类只有一个实例，而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。）
饿汉模式：（在单例类定义的时候（即在main函数之前）就进行实例化，是线程安全的）
/**
* 单例模式(线程安全)
* @author zjq
*/
public class Singleton {
private static final Singleton singleton = new Singleton();
/**限制产生多个对象*/
private Singleton(){
}
/**
* 通过该方法获得实例对象
* @return
*/
public static Singleton getSingleton(){
return singleton;
}
/**
* 类中其他方法，尽量是static
*/
public static void doSomething(){
}
}使用场景：
- 要求生成唯一序列号的环境；
- 在整个项目中需要一个共享访问点或共享数据，例如一个Web页面上的计数器，可以不用把每次刷新都记录到数据库中，使用单例模式保持计数器的值，并确保是线程安全的；
- 创建一个对象需要消耗的资源过多，如要访问IO和数据库等资源；
- 需要定义大量的静态常量和静态方法（如工具类）的环境，可以采用单例模式（当然，也可以直接声明为static的方式）。
懒汉模式：(在第一次用到类实例的时候才会去实例化,线程不安全)
public class Singleton {
private static Singleton singleton = null;
//限制产生多个对象
private Singleton(){
}
//通过该方法获得实例对象
public static Singleton getSingleton(){
if(singleton == null){
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}解决办法：
在getSingleton方法前加synchronized关键字，也可以在getSingleton方法内增加synchronized来实现。最优的办法是如通用代码那样写。
工厂模式（Factory Pattern）
定义：Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.（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。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。）
Product为抽象产品类负责定义产品的共性，实现对事物最抽象的定义；
Creator为抽象创建类，也就是抽象工厂，具体如何创建产品类是由具体的实现工厂ConcreteCreator完成的。
简单工厂模式：
一个模块仅需要一个工厂类，没有必要把它产生出来，使用静态的方法
多个工厂类：
每个人种（具体的产品类）都对应了一个创建者，每个创建者独立负责创建对应的产品对象，非常符合单一职责原则
代替单例模式：
单例模式的核心要求就是在内存中只有一个对象，通过工厂方法模式也可以只在内存中生产一个对象
延迟初始化：
ProductFactory负责产品类对象的创建工作，并且通过prMap变量产生一个缓存，对需要再次被重用的对象保留
使用场景：jdbc连接数据库，硬件访问，降低对象的产生和销毁
结构类图：
抽象工厂模式（Abstract Factory Pattern）
定义：Provide an interface for creating families of related or dependent objects without specifying their concrete classes.（为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无须指定它们的具体类。）
抽象工厂模式通用类图：
抽象工厂类代码：
public abstract class AbstractCreator {
//创建A产品家族
public abstract AbstractProductA createProductA();
//创建B产品家族
public abstract AbstractProductB createProductB();
}使用场景：
一个对象族（或是一组没有任何关系的对象）都有相同的约束。
涉及不同操作系统的时候，都可以考虑使用抽象工厂模式。
原型模式（Prototype Pattern）
定义：Specify the kinds of objects to create using a prototypical instance,and create new objects by copying this prototype.（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。）
原型模式类图：
原型模式通用代码：
public class PrototypeClass implements Cloneable{
//覆写父类Object方法
@Override
public PrototypeClass clone(){
PrototypeClass prototypeClass = null;
try {
prototypeClass = (PrototypeClass)super.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
//异常处理
}
return prototypeClass;
}
}原型模式实际上就是实现Cloneable接口，重写clone（）方法。
使用原型模式的优点：
- 性能优良
原型模式是在内存二进制流的拷贝，要比直接new一个对象性能好很多，特别是要在一个循环体内产生大量的对象时，原型模式可以更好地体现其优点。
- 逃避构造函数的约束
这既是它的优点也是缺点，直接在内存中拷贝，构造函数是不会执行的（参见13.4节）。
使用场景：
- 资源优化场景
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。
- 性能和安全要求的场景
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。
- 一个对象多个修改者的场景
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。
浅拷贝和深拷贝：
浅拷贝：Object类提供的方法clone只是拷贝本对象，其对象内部的数组、引用对象等都不拷贝，还是指向原生对象的内部元素地址，这种拷贝就叫做浅拷贝，其他的原始类型比如int、long、char、string（当做是原始类型）等都会被拷贝。
💡注意：使用原型模式时，引用的成员变量必须满足两个条件才不会被拷贝：一是类的成员变量，而不是方法内变量；二是必须是一个可变的引用对象，而不是一个原始类型或不可变对象。
深拷贝：对私有的类变量进行独立的拷贝
如：thing.arrayList = (ArrayList)this.arrayList.clone();
建造者模式（Builder Pattern）
定义：Separate the construction of a complex object from its representation so that the same construction process can create different representations.（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可以创建不同的表示。）
建造者模式类图：
- Product产品类
通常是实现了模板方法模式，也就是有模板方法和基本方法，例子中的BenzModel和BMWModel就属于产品类。
- Builder抽象建造者
规范产品的组建，一般是由子类实现。例子中的CarBuilder就属于抽象建造者。
- ConcreteBuilder具体建造者
实现抽象类定义的所有方法，并且返回一个组建好的对象。例子中的BenzBuilder和BMWBuilder就属于具体建造者。
- Director导演类
负责安排已有模块的顺序，然后告诉Builder开始建造
使用场景：
- 相同的方法，不同的执行顺序，产生不同的事件结果时，可以采用建造者模式。
- 多个部件或零件，都可以装配到一个对象中，但是产生的运行结果又不相同时，则可以使用该模式。
- 产品类非常复杂，或者产品类中的调用顺序不同产生了不同的效能，这个时候使用建造者模式非常合适。
建造者模式与工厂模式的不同：
建造者模式最主要的功能是基本方法的调用顺序安排，这些基本方法已经实现了，顺序不同产生的对象也不同；
工厂方法则重点是创建，创建零件是它的主要职责，组装顺序则不是它关心的。
