设计模式创建型
四：总结&提升
一：前言
最近在进行设计模式的学习，今天将创建型的设计模式总结在这里，区分不同的设计模式的用法和作用
二：五个模式
2.1 创建型模式是什么？
创建型设计模式是一类软件设计模式，它们提供了一种在创建对象时增强灵活性和重用性的方法。
这些模式隐藏了对象的创建过程，使客户端代码能够与创建过程分离，从而降低了耦合性并提高了可维护性。
2.2 创建型模式的构成
创建型设计模式包括、工厂方法模式、原型模式、抽象工厂模式、建（构）造者模式 单例模式和。每个模式都有不同的用途和特点，它们可以在不同的情况下用于创建对象，以满足不同的需求。
用一个顺口溜表示就是：
公园瞅单狗（工厂、原型、抽象工厂、单例、构造者），公园里瞅单身狗，给他找个对象。
三：五个模式以及代码实现
3.1 工厂方法模式
3.1.1 概念
工厂方法模式是一种创建型设计模式，它将对象的创建委托给子类来完成。它通过定义一个创建对象的接口，但是将具体对象的创建延迟到子类中进行。这样，客户端代码不需要知道创建哪个具体的对象，只需要知道使用哪个工厂来创建对象即可。
工厂方法模式包含以下几个要素：
一个抽象的工厂接口，定义了创建对象的方法。
一组具体的工厂类，实现了工厂接口，负责创建具体的对象。
一个抽象的产品接口，定义了产品的通用属性和方法。
一组具体的产品类，实现了产品接口，是工厂创建的具体对象。
客户端代码使用工厂方法模式来创建对象时，只需要使用抽象工厂接口来创建对象，而无需关心具体的产品实现。当需要创建不同类型的对象时，只需要添加相应的具体工厂和产品即可，而不需要修改客户端代码。
3.1.2 代码例子
//抽象的工厂 internal interface ICreator { //返回一个产品 IProduct FactoryMethod(); } //抽象的产品 interface IProduct { } //具体的工厂 class ConcreteCreator : ICreator { //创建的是一个具体的产品 public IProduct FactoryMethod() { return new ConcreteProduct(); } } //具体的产品 class ConcreteProduct : IProduct { }
最后创建的是具体的产品。如果增加了新的需求的话，我们可以增加一个新的工厂，然后增加一个新的产品。客户端依赖的是抽象的产品和抽象的工厂
3.2 原型模式
3.2.1 概念
用一个已经创建的实例作为原型，通过复制该原型对象来创建一个和原型相同或相似的新对象。
原型模式包含以下主要角色：
抽象原型类：规定了具体原型对象必须实现的接口。
- 具体原型类：实现抽象原型类的 clone() 方法，它是可被复制的对象。
访问类：使用具体原型类中的 clone() 方法来复制新的对象。
原型模式的克隆分为浅克隆和深克隆。
浅克隆：创建一个新对象，新对象的属性和原来对象完全相同，对于非基本类型属性，仍指向原有属性所指向的对象的内存地址。
深克隆：创建一个新对象，属性中引用的其他对象也会被克隆，不再指向原有对象地址。
3.2.2 代码示例
//抽象类 abstract class Prototype { private string id; public Prototype(string id) { this.id = id; } public string Id { get { return this.id; } } public abstract Prototype Clone(); } class ConcretePrototype1 : Prototype { public ConcretePrototype1(string id) : base(id) { } public override Prototype Clone() { return (Prototype)this.MemberwiseClone(); } }
3.3 抽象工厂模式
3.3.1 抽象工厂模式
抽象工厂模式的主要角色如下。
抽象工厂（Abstract Factory）：提供了创建产品的接口，它包含多个创建产品的方法 newProduct()，可以创建多个不同等级的产品。 具体工厂（Concrete Factory）：主要是实现抽象工厂中的多个抽象方法，完成具体产品的创建。 抽象产品（Product）：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能，抽象工厂模式有多个抽象产品。 具体产品（ConcreteProduct）：实现了抽象产品角色所定义的接口，由具体工厂来创建，它同具体工厂之间是多对一的关系。
也就是说和工厂方法相比，抽象工厂抽象的是各类工厂，具体工厂可以实现为多个工厂。抽象产品也有多个，并且每个抽象产品下面都可以实现多个具体的产品。
3.4 单例模式
3.4.1 基本概念：
单例模式是一种创建型设计模式，用于确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点以访问该实例。这意味着无论在系统中的哪个位置调用该类的实例，都始终返回同一个实例。
单例模式通常在需要共享资源的情况下使用，例如数据库连接，日志记录器等。通过使用单例模式，可以避免不必要的对象创建和销毁，从而提高系统的性能和效率。
单例模式的实现通常包括以下几个要素：
私有的构造函数，防止类在外部被实例化。
私有的静态实例变量，用于保存该类的唯一实例。
公共的静态方法，用于返回该类的唯一实例。
需要注意的是，由于单例模式只允许一个实例，因此在多线程环境中需要进行同步处理，以确保线程安全。
3.4.2 代码示例
internal class Single { private static Single single; //建立一个全局对象 private Single() //将构造函数进行隐藏，外部不可访问 { } public static Single GetSingle() { if (single ==null) //如果第一次访问的话，就完成对象初始化 { single = new Single(); } return single; } }
3.4.3 要点
单例模式一共有三个要点。
某个类只能有一个实例；
它必须自行创建这个实例。
它必须向整个系统提供这个实例。
对应到代码上来说就是：私有构造函数、私有静态对象、共有创建获取的方法。
3.5（构）建造者模式
3.5.1 概念
建造者模式是一种创建型设计模式，它将一个复杂对象的构建过程分解成多个简单对象的构建过程，使得对象构建过程更加灵活和可控。
建造者模式包含以下几个要素：
一个抽象的建造者接口，定义了复杂对象的构建过程。
一组具体的建造者类，实现了建造者接口，负责构建复杂对象的各个部分。
一个指挥者类，它包含一个建造者对象，并使用建造者对象中的方法来构建对象。
一个产品类，它包含了要构建的复杂对象的各个部分。
客户端代码使用建造者模式来构建复杂对象时，只需要将建造者对象传递给指挥者对象，由指挥者对象来使用建造者对象中的方法构建对象。客户端代码不需要直接创建复杂对象，也不需要了解具体的构建过程，从而提高了代码的可维护性和可扩展性。
3.5.2 代码示例
//产品 class Product { //产品属性 private string A; private string B; private string C; //给产品属性赋值的方法 public void setPartA(string A) { this.A = A; } public void setPartB(string B) { this.B = B; } public void setPartC(string C) { this.C = C; } } //抽象的建造者 abstract class Builder { //创建产品对象 protected Product product = new Product(); //产品对象的具体构造，父类定义了构造结构，子类具体构造 public abstract void BuildPartA(); public abstract void BuildPartB(); public abstract void BuildPartC(); //获得产品对象 public Product GetProduct() { return product; } } //具体建造者 class ConcreteBuilder1 : Builder { public override void BuildPartA() { product.setPartA("属性1A"); } public override void BuildPartB() { product.setPartB("属性1B"); } public override void BuildPartC() { product.setPartC("属性1C"); } } //具体建造者2 class ConcreteBuilder2 : Builder { public override void BuildPartA() { product.setPartA("属性2A"); } public override void BuildPartB() { product.setPartB("属性2B"); } public override void BuildPartC() { product.setPartC("属性2C"); } } //指挥者 class Direcotr { //声明一个建造者对象 private Builder builder; //指挥者的构造函数,因为指挥者类就是为了指挥建造者建造产品的，所以在构造函数里传入 public Direcotr(Builder builder) //这里传进来的是具体的建造者的对象 { this.builder = builder; } //下面的方法为具体建造过程方法 public Product Construct() { builder.BuildPartA(); //先建造1 builder.BuildPartB(); //在建造2 builder.BuildPartC(); //在建造3 return builder.GetProduct(); //获得建造好得对象 } }
四：总结&提升
本文讲述了设计模式中5个创建型模式，并且给出了对应的代码示例。用好设计模式可以大大的提升我们的代码的维护性、扩充性。希望大家看完这篇文章能了解，学会这5个设计模式，并且以后在用的时候能想起来。
