设计模式（design pattern）是对软件设计中普遍存在的各种问题，所提出的解决方案。本文以面试题作为切入点，介绍了设计模式的常见问题。我们需要掌握各种设计模式的原理、实现、设计意图和应用场景，搞清楚能解决什么问题。本文是第二篇：创建型设计模式
设计模式从入门到精通：创建型设计模式
7、常用的设计模式(代表了最佳实践 共23种，常用的14种)
掌握设计模式的五个层次
第一层：刚开始学编程不久，听说过什么是设计模式；
第二层：有长时间的编程经验，自己写了很多代码，其中用到了设计模式，但是自己却不知道；
第三层：学习过了设计模式，发现自己已经在使用了，并且发现一些新的模式挺好用的；✅
第四层：阅读了很多别人写的源码和框架， 在其中看到别人设计模式，并且能够领会设计模式的精妙和带来的好处
第五层： 代码写着写着，自己都没有意识到使用了设计模式，并且熟练的写了出来
总体来说设计模式分为三大类：
创建型模式(对对象创建过程中各种问题和解决方案的总结)
- 共5种：单例模式，工厂方法模式（抽象工厂模式），建造者模式，原型模式(不常用)
结构型模式(关注于类/对象 继承/组合方式)
- 共7种：代理模式，桥接模式，适配器模式，装饰器模式，外观模式(不常用)，组合模式(不常用)，享元模式(不常用)
行为型模式(是从类或对象之间交互/职责划分等角度总结的模式)
-
共11种：观察者模式，模板方法模式，策略模式，迭代器模式，责任链模式，状态模式，命令模式(不常用)，备忘录模式(不常用)，访问者模式(不常用)，中介者模式(不常用)，解释器模式(不常用)
-
总结
-
设计模式要干的事情就是解耦。
创建型模式是将创建和使用代码解耦，结构型模式是将不同功能代码解耦，行为型模式是将不同的行为代码解耦。
-
设计模式要干的事情就是解耦。
8、创建型设计模式
创建型设计模式包括：单例模式，工厂方法模式（抽象工厂模式），建造者模式，原型模式(不常用)。它主要解决对象的创建问题，封装复杂的创建过程，解耦对象的创建代码和使用代码。
8.1、单例设计模式一共有几种实现方式？请分别用代码实现，并说明各个实现方式的优点和缺点?
单例模式用来创建全局唯一的对象。
定义：一个类只允许创建一个对象（或者叫实例），那这个类就是一个单例类，这种设计模式就叫作单例模式。单例有几种经典的实现方式，它们分别是：饿汉式(两种)、懒汉式(三种)、双重检测、静态内部类、枚举(最佳实践)。
使用场景：①需要频繁的进行创建和销毁的对象、②创建对象时耗时过多或耗费资源过多(即：重量级对象)， 但又经常用到的对象、③工具类对象、④频繁访问数据库或文件的对象(比如数据源、 session工厂等)
Demo1、饿汉式：(关键词：静态常量)
public Class singleton{
// 1、私有化构造函数
private Singleton() {}
// 2、内部直接创建对象
public static singleton instance = new singleton（）；
// 3、提供公有静态方法，返回对象实例
public static Singleton getInstance() {
return instance；
}
}
优点：写法简单，避免线程同步问题
缺点：没有懒加载，可能造成内存浪费 不推荐.
使用场景：耗时的初始化操作，提前到程序启动时完成
Demo2、饿汉式（静态代码块）
public Class singleton{
// 1、私有化构造函数
private Singleton() {}
//2.本类内部创建对象实例
private static Singleton instance;
static {
// 在静态代码块中，创建单例对象
instance = new Singleton();
}
//3. 提供一个公有的静态方法，返回实例对象
public static Singleton getInstance() {
return instance;
}
}
优点：写法简单，避免线程同步问题
缺点：没有懒加载，可能造成内存浪费 不推荐
Demo3、懒汉式(线程不安全)
class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
//提供一个静态的公有方法，当使用到该方法时，才去创建 instance
public static Singleton getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
优点：起到了懒加载的效果
缺点：只能在单线程环境使用， 不要使用
Demo4、懒汉式(线程安全)
class Singleton {
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
//提供一个静态的公有方法，加入同步处理的代码，解决线程安全问题
public static synchronized Singleton getInstance() {
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
return instance;
}
}
优点：起到了懒加载的效果，解决了线程安全问题
缺点：效率低，不推荐
Demo5、懒汉式(线程安全，同步代码块)
class Singleton {
private static Singleton singleton;
private Singleton() {}
//提供一个静态的公有方法，加入同步处理的代码，解决线程安全问题
public static Singleton getInstance() {
if(singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
singleton = new Singleton();
}
return singleton;
}
}
不推荐使用，并不能起到线程同步的作用
Demo6、双重锁校验 可以应用于连接池的使用中
public Class singleton{
private static Singleton instance;
private Singleton() {}
//提供一个静态的公有方法，加入双重检查代码，解决线程安全问题, 同时解决懒加载问题
//同时保证了效率, 推荐使用
public static Singleton getInstance() {
if(instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if(instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
优点：Double-Check机制保证线程安全，效率高 推荐使用
Demo7、静态内部类
class Singleton {
private static Singleton instance;
//构造器私有化
private Singleton() {}
//写一个静态内部类,该类中有一个静态属性 Singleton
private static class SingletonInstance {
private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
}
//提供一个静态的公有方法，直接返回SingletonInstance.INSTANCE
public static Singleton getInstance() {
return SingletonInstance.INSTANCE;
}
}
优点：JVM保证了线程安全，类的静态属性只会在第一次加载类的时候初始化，效率高，推荐
Demo8、枚举 – 单例实现的最佳实践
enum Singleton {
INSTANCE; //属性
public void sayOK() {
System.out.println("ok");
}
}
// main方法来测试
public static void main(String[] args) {
Singleton instance = Singleton.INSTANCE;
instance.sayOK();
}
优点：使用枚举，可以实现单例,避免了多线程同步问题，还能防止反序列化重新创建新的对象，推荐
补充Demo9：java核心类库 Runtime 的单例实现(饿汉式)
//静态实例被声明为final，一定程度上保证了实例不被篡改
public class Runtime {
private Runtime(){}
private static final Runtime currentRuntime = new Runtime();
private static Version version;
public static Runtime getRuntime(){
return currentRuntime;
}
}
Demo10: 获取 spi 单例
public class SpiProviderSelector {
private static SpiProviderSelector instance = null;
private SpiProviderSelector(){}
/* 获取单例*/
public static SpiProviderSelector getInstance() {
if(instance == null){
synchronized (SpiProviderSelector.class){
if(instance == null){
instance = new SpiProviderSelector();
}
}
}
return instance;
}
}
单例模式缺点：
1、单例对 OOP 特性的支持不友好
- 对继承、多态特性支持不友好
2、单例对代码的可测试性不友好
- 硬编码方式，无法实现 mock 替换
3、单例不支持有参数的构造函数
Demo11：怎么在单例模式中给对象初始化数据？
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private final int paramA;
private final int paramB;
private Singleton(int paramA, int paramB) {
this.paramA = paramA;
this.paramB = paramB;
}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
throw new RuntimeException("Run init() first.");
}
return instance;
}
public synchronized static Singleton init(int paramA, int paramB) {
if (instance != null){
throw new RuntimeException("Singleton has been created!");
}
instance = new Singleton(paramA, paramB);
return instance;
}
}
// 先init，再使用 getInstance()
Singleton.init(10, 50);
Singleton singleton = Singleton.getInstance()
单例模式的替代方案？
- 通过工厂模式、IOC 容器来保证全局唯一性。
Action：请问 Spring下的 bean 单例模式与设计模式(GOF)中的单例模式区别？ 可以作为面试题
- 它们关联的环境不同，单例模式是指在一个JVM进程中仅有一个实例，不管在程序中的何处获取实例，始终都返回同一个对象。
Spring单例是指一个Spring Bean容器(ApplicationContext)中仅有一个实例。
8.2、什么时候该用工厂模式？相对于直接 new 来创建对象，用工厂模式来创建究竟有什么好处呢？
概念：工厂模式用来创建不同但是相关类型的对象（继承同一父类或者接口的一组子类），由给定的参数来决定创建哪种类型的对象。
使用场景：如果创建对象的逻辑并不复杂，那我们直接通过 new 来创建对象就可以了，不需要使用工厂模式。用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，考虑使用工厂模式。
工厂模式的作用：将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
Demo1：简单工厂使用示例(规则校验器)
@Component
public class RuleValidatorFactory {
@Autowired
private ArRuleValidator aValidator;
@Autowired
private BRuleValidator bValidator;
@Autowired
private CRuleValidator cValidator;
@Autowired
private DRuleValidator dValidator;
public IBaseValidator createRuleValidator(ValidatorModeEnum validatorModeEnum) {
switch (validatorModeEnum) {
case NAME:
return aValidator;
case DETAIL:
return bValidator;
case MAIN_IMG:
return cValidator;
case CATEGORY_ATTR:
return dValidator;
}
throw new ServiceException("校验模式不存在");
}
}
//调用该工厂模式的方法
IBaseValidator baseValidator = ruleValidatorFactory.ruleValidator(mode);
List<String> result = baseValidator.validateItemRule(validatorModeEnum);
工厂方法模式：
- 1、普通工厂：建立一个工厂类，对实现了同一接口的一些类进行实例的创建
- 2、多个工厂方法模式 ：在普通工厂方法模式中，如果传递的字符串出错，则不能正确创建对象，而多个工厂方法模式是提供多个工厂方法，分别创建对象。
- 3、静态工厂方法：上面的多个工厂方法模式里的方法置为静态的，不需要创建实例，直接调用即可。
- 4、抽象工厂模式：围绕一个超级工厂创建多个工厂类，这样一旦需要增加新的功能，直接增加新的工厂类就可以了，不需要修改之前的代码。
- 防止工厂过多，对工厂类做了一层抽象
Demo2：使用是单例模式结合工厂模式
解决每次调用工厂类都会创建新对象的问题
public class RuleValidatorFactory {
private static final Map<String, IBaseValidator> cachedParsers = new HashMap<>();
// 定义一个静态代码块，存储对象
static {
cachedParsers.put(NAME, new ArRuleValidator());
cachedParsers.put(DETAIL, new BRuleValidator());
cachedParsers.put(MAIN_IMG, new CRuleValidator());
cachedParsers.put(CATEGORY_ATTR, new DRuleValidator());
}
public IBaseValidator createRuleValidator(ValidatorModeEnum validatorModeEnum) {
return cachedParsers.get(validatorModeEnum);
}
throw new ServiceException("校验模式不存在");
}
}
Demo3 工厂模式在JDK-Calendar的应用
public static Calendar getInstance(){
return createCalendar(TimeZone.getDefault(),Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
}
private static Calendar createCalendar(TimeZone zone,Locale aLocale) {
if (provider != null) {
try {
return provider.getInstance(zone, aLocale);//默认方式获取
} catch (IllegalArgumentException iae) {
// fall back to the default instantiation
}
}
Calendar cal = null;
if (aLocale.hasExtensions()) {
String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
if (caltype != null) {
switch (caltype) {
case "buddhist":
cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
break;
case "japanese":
cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
break;
case "gregory":
cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
break;
}
}
}
}
public class SimpleFactory {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
// 注意月份下标从0开始，所以取月份要+1
System.out.println("年:" + cal.get(Calendar.YEAR));
System.out.println("月:" + (cal.get(Calendar.MONTH) + 1));
System.out.println("日:" + cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
System.out.println("时:" + cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
System.out.println("分:" + cal.get(Calendar.MINUTE));
System.out.println("秒:" + cal.get(Calendar.SECOND));
}
}
使用了工厂模式的组件：DateFormat String
工厂模式最佳实践
都使用抽象工厂模式，按照产品族维度来建立工厂，如果只有一个产品那么工厂中就一个方法，如果有多个产品就多个方法。
重温设计模式之 Factory–阿里对工厂模式的实践
工厂模式一个非常经典的应用场景：依赖注入框架
比如 SpringIOC、Google Guice，它用来集中创建、组装、管理对象，跟具体业务代码解耦，让程序员聚焦在业务代码的开发上。
Demo4 使用工厂模式实现 Spring BeanFactory？
工厂类：负责某个类对象或者某一组相关类对象（继承自同一抽象类或者接口的子类）的创建；
DI 容器：负责的是整个应用中所有类对象的创建。
- 它的功能：①配置解析 ②对象创建 ③对象生命周期管理
第一步，配置解析
DI 容器来创建的类对象和创建类对象的必要信息放到配置文件中。容器读取配置文件，根据配置文件提供的信息来创建对象。
Spring 容器的配置文件。Spring 容器读取这个配置文件，解析出要创建的两个对象：rateLimiter 和 redisCounter，并且得到两者的依赖关系：rateLimiter 依
赖 redisCounter。
public class RateLimiter {
private RedisCounter redisCounter;
public RateLimiter(RedisCounter redisCounter) {
this.redisCounter = redisCounter;
}
public void test() {
System.out.println("Hello World!");
}
//...
}
public class RedisCounter {
private String ipAddress;
private int port;
public RedisCounter(String ipAddress, int port) {
this.ipAddress = ipAddress;
this.port = port;
}
//...
}
Spring 配置文件beans.xml：
<beans>
<bean id="rateLimiter" class="com.xzg.RateLimiter">
<constructor-arg ref="redisCounter"/>
</bean>
<bean id="redisCounter" class="com.xzg.redisCounter">
<constructor-arg type="String" value="127.0.0.1">
<constructor-arg type="int" value=1234>
</bean>
</beans>
对象创建
将所有类对象的创建都放到一个BeansFactory工厂类中完成就可以了，通过“反射”机制，它能在程序运行的过程中，动态地加载类、创建对象，不需要事先在代码中写死要创建哪些对象。
对象的生命周期管理
简单工厂模式有两种实现方式，一种是每次都返回新创建的对象，另一种是每次都返回同一个事先创建好的对象，也就是单例对象。
在 Spring 框架中，①我们可以通过配置 scope 属性，来区分这两种不同类型的对象。scope=prototype 表示返回新创建的对象，scope=singleton 表示返回单例对象。
②配置对象是否支持懒加载。如果 lazy-init=true，对象在真正被使用到的时候才会被创建。
③配置对象的 init-method (初始化对象) 和 destroy-method (做清理工作)方法
如何使用 BeanFactory？
从 classpath 中加载 XML 格式的配置文件，然后通过 BeanConfigParser 解析为统一的 BeanDefinition 格式，然后，BeansFactory 根据 BeanDefinition 来创建对象。
public class Demo {
public static void main(String[] args) {
ApplicationContext applicationContext = new ClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
RateLimiter rateLimiter = (RateLimiter) applicationContext.getBean("rateLimiter");
rateLimiter.test();
//...
}
}
public interface ApplicationContext {
Object getBean(String beanId);
}
public class ClassPathXmlApplicationContext implements ApplicationContext {
private BeansFactory beansFactory;
private BeanConfigParser beanConfigParser;
public ClassPathXmlApplicationContext(String configLocation) {
this.beansFactory = new BeansFactory();
this.beanConfigParser = new XmlBeanConfigParser();
loadBeanDefinitions(configLocation);
}
private void loadBeanDefinitions(String configLocation) {
InputStream in = null;
try {
in = this.getClass().getResourceAsStream("/" + configLocation);
if (in == null) {
throw new RuntimeException("Can not find config file: " + configLocation);
}
// 推荐看 spring 源码
List<BeanDefinition> beanDefinitions = beanConfigParser.parse(in);
beansFactory.addBeanDefinitions(beanDefinitions);
} finally {
if (in != null) {
try {
in.close();
} catch (IOException e) {
// TODO: log error
}
}
}
}
@Override
public Object getBean(String beanId) {
return beansFactory.getBean(beanId);
}
}
public class BeanDefinition {
private String id;
private String className;
private List<ConstructorArg> constructorArgs = new ArrayList<>();
private Scope scope = Scope.SINGLETON;
private boolean lazyInit = false;
// 省略必要的getter/setter/constructors
public boolean isSingleton() {
return scope.equals(Scope.SINGLETON);
}
public static enum Scope {
SINGLETON,
PROTOTYPE
}
public static class ConstructorArg {
private boolean isRef;
private Class type;
private Object arg;
// 省略必要的getter/setter/constructors
}
}
BeansFactory 的定义 负责根据从配置文件解析得到的 BeanDefinition 来创建对象
JVM 在启动的时候会根据代码自动地加载类、创建对象。至于都要加载哪些类、创建哪些对象，这些都是在代码中写死的，或者说提前写好的。但是，如果某个对象的创建并不是写死在代码中，而是放到配置文件中，我们需要在程序运行期间，动态地根据配置文件来加载类、创建对象(Java反射技术)。
public class BeansFactory {
// 用于保存单例对象 scope == singleton，下次直接从 Map 中取数据
private ConcurrentHashMap<String, Object> singletonObjects = new ConcurrentHashMap<>();
private ConcurrentHashMap<String, BeanDefinition> beanDefinitions = new ConcurrentHashMap<>();
public void addBeanDefinitions(List<BeanDefinition> beanDefinitionList) {
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefinitionList) {
this.beanDefinitions.putIfAbsent(beanDefinition.getId(), beanDefinition)
}
for (BeanDefinition beanDefinition : beanDefinitionList) {
// 非懒加载 且为单例 ---》 饿汉式单例
if (beanDefinition.isLazyInit() == false && beanDefinition.isSingleton())
createBean(beanDefinition);
}
}
public Object getBean(String beanId) {
BeanDefinition beanDefinition = beanDefinitions.get(beanId);
if (beanDefinition == null) {
throw new NoSuchBeanDefinitionException("Bean is not defined: " + beanId);
}
return createBean(beanDefinition);
}
@VisibleForTesting
protected Object createBean(BeanDefinition beanDefinition) {
// 单例
if (beanDefinition.isSingleton() && singletonObjects.containsKey(beanDefinition.getId())) {
return singletonObjects.get(beanDefinition.getId());
}
Object bean = null;
try {
// 非单例 or singletonObjects 不包含时，通过反射加载类，创建对象
Class beanClass = Class.forName(beanDefinition.getClassName());
List<BeanDefinition.ConstructorArg> args = beanDefinition.getConstructorArg();
if (args.isEmpty()) {
bean = beanClass.newInstance();
} else {
Class[] argClasses = new Class[args.size()];
Object[] argObjects = new Object[args.size()];
for (int i = 0; i < args.size(); ++i) {
BeanDefinition.ConstructorArg arg = args.get(i);
if (!arg.getIsRef()) {
argClasses[i] = arg.getType();
argObjects[i] = arg.getArg();
} else {
BeanDefinition refBeanDefinition = beanDefinitions.get(arg.getArg());
if (refBeanDefinition == null) {
throw new NoSuchBeanDefinitionException("Bean is not defined: " +
}
argClasses[i] = Class.forName(refBeanDefinition.getClassName());
// 递归调用
argObjects[i] = createBean(refBeanDefinition);
}
}
bean = beanClass.getConstructor(argClasses).newInstance(argObjects);
}
} catch (ClassNotFoundException | IllegalAccessException | InstantiationException | NoSuchMethodException | InvocationTarget
throw new BeanCreationFailureException("", e);
}
if (bean != null && beanDefinition.isSingleton()) {
singletonObjects.putIfAbsent(beanDefinition.getId(), bean);
return singletonObjects.get(beanDefinition.getId());
}
return bean;
}
}
好处是：对象创建、组装、管理完全有 DI 容器来负责，跟具体业务代码解耦
Action：递归调用可能会导致了循环依赖，Spring 如何解决 A 和 B 对象的循环引用？
（1）只能处理单例的、setter 注入的循环依赖，其他的注入模式无法处理；
（2）依赖缓存处理循环依赖，关键思想是，将正在创建中的对象提前暴露一个单例工厂，让其他实例可以引用到。
可以参考这篇文章：Spring 源码学习(五)循环依赖
8.3、Builder 设计模式 将产品和产品建造过程解耦
定义：Builder 模式用来创建复杂对象，可以通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象。将复杂对象的建造过程抽象出来。
Builder模式的四个角色
①Product（产品角色）：一个具体的产品对象
②Builder（抽象建造者）：创建一个Product对象的各个部件指定的 接口/抽象类
③ConcreteBuilder（具体建造者）： 实现接口，构建和装配各个部件。
④Director（指挥者）： 构建一个使用Builder接口的对象。它主要是用于创建一个复杂的对象。它主要有两个作用，一是：隔离了客户与对象的生产过程，二是：负责控制产品对象的生产过程。
使用场景：
之前的做法：构建对象时必填项使用有参构造函数，非必填属性使用 set() 方法
现在：
1、当一个类的构造函数参数个数超过4个，而且这些参数有些是可选的参数；
2、类的属性之间有一定的依赖关系或者约束条件；
3、如果我们希望创建不可变对象，也就是说，不能在类中暴露 set() 方法。
Demo1：Builder 模式如何使用
public class ResourcePoolConfig {
private String name;
// 最大资源数
private int maxTotal;
// 最大空闲资源数
private int maxIdle;
// 最小空闲资源数
private int minIdle;
private ResourcePoolConfig(Builder builder) {
this.name = builder.name;
this.maxTotal = builder.maxTotal;
this.maxIdle = builder.maxIdle;
this.minIdle = builder.minIdle;
}
//...省略getter方法...
//我们将Builder类设计成了ResourcePoolConfig的内部类。
public static class Builder {
private static final int DEFAULT_MAX_TOTAL = 8;
private static final int DEFAULT_MAX_IDLE = 8;
private static final int DEFAULT_MIN_IDLE = 0;
private String name;
private int maxTotal = DEFAULT_MAX_TOTAL;
private int maxIdle = DEFAULT_MAX_IDLE;
private int minIdle = DEFAULT_MIN_IDLE;
public ResourcePoolConfig build() {
// 校验逻辑放到这里来做，包括必填项校验、依赖关系校验、约束条件校验等
if (StringUtils.isBlank(name)) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
if (maxIdle > maxTotal) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
if (minIdle > maxTotal || minIdle > maxIdle) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
return new ResourcePoolConfig(this);
}
public Builder setName(String name) {
if (StringUtils.isBlank(name)) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
this.name = name;
return this;
}
public Builder setMaxTotal(int maxTotal) {
if (maxTotal <= 0) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
this.maxTotal = maxTotal;
return this;
}
public Builder setMaxIdle(int maxIdle) {
if (maxIdle < 0) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
this.maxIdle = maxIdle;
return this;
}
public Builder setMinIdle(int minIdle) {
if (minIdle < 0) {
throw new IllegalArgumentException("...");
}
this.minIdle = minIdle;
return this;
}
}
}
}
// Builder 模式的使用
// 符合面向对象的封装原则
ResourcePoolConfig config = new ResourcePoolConfig.Builder()
.setName("dbconnectionpool")
.setMaxTotal(16)
.setMaxIdle(10)
.setMinIdle(12)
.build();
Demo2 借助 Lombok 中的 @Builder 注解实现建造者模式
@Data
@Builder
@AllArgsConstructor
@NoArgsConstructor
public class ZcyStandardTransferLog implements Serializable {
/** 自定义主键*/
private Long id;
/** 迁移相关id spuId*/
private Long relatedId;
/** 枚举值: */
private Integer type;
/**枚举值:0 offLine 下架;1 freeze 冻结;2 delete 删除 3 上架 online*/
private Integer operateType;
/** 日志详情*/
private String detail;
/** 创建人id*/
private Long creatorId;
/** 创建时间*/
private Date createdAt;
}
创建了一个名为 ZcyStandardTransferLogBuilder 的静态内部类, 并且具有和实体类相同的属性(称为构建器).
1: 对于目标类中的所有的属性, 都会在构建器中创建对应的属性.
2: 创建一个无参的default构造方法.
3: 对于实体类中的每个参数, 都会对应创建类似于setter方法, 但是方法名是与该参数名是相同的, 并且返回值是构建器本身(便于链式调用).
4: 一个build方法, 调用此方法, 就会根据设置的值进行创建对象实例.
5: 同时也会生成一个toString() 方法.
6: 会创建一个builder()方法, 它的目的是用来创建构建器.
补充：builder中的常用注解
Demo3 建造者模式在JDK的应用和源码分析
java.lang.StringBuilder中的建造者模式，将append()逻辑放在抽象父类中，然后返回this
@Override
public StringBuilder append(String str) {
super.append(str);
return this;
}
// StringBuilder 的父类
public AbstractStringBuilder append(String str) {
if (str == null)
return appendNull();
int len = str.length();
ensureCapacityInternal(count + len);
str.getChars(0, len, value, count);
count += len;
return this;
}
// AbstractStringBuilder 的接口
// 因此可以很方便地替换具体建造者或增加新的具体建造者， 用户使用不同的具体建造者即可得到不同的产品对象
public interface Appendable {
Appendable append(CharSequence csq) throws IOException;
Appendable append(CharSequence csq, int start, int end) throws IOException;
Appendable append(char c) throws IOException;
}
// StringBuilder 的使用
stringBuilder.append("属性项【").append(entry.getKey()).append("】长度不允许超出 (").append(entry.getValue()).append(")字符,");
工厂模式和 Builder 模式的区别？
- 工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象，工厂模式是用来创建不同但是相关类型的对象；
- Builder 模式是用来创建一种类型的复杂对象，通过设置不同的可选参数，“定制化”地创建不同的对象
8.4、原型设计模式的深拷贝和浅拷贝是什么，并写出深拷贝的两种方式的源码
概念：如果对象的创建成本比较大(复杂的RPC/IO计算)，而同一个类的不同对象之间差别不大（大部分字段都相同），在这种情况下，我们可以利用对已有对象（原型）进行复制（或者叫拷贝）的方式，来创建新对象，以达到节省创建时间的目的。这种基于原型来创建对象的方式就叫作原型模式。
Java中：Java中Object类是所有类的根类， Object类提供了一个clone()方法，该方法可以
将一个Java对象复制一份，但是需要实现clone的Java类必须要实现一个接口Cloneable，
该接口表示该类能够复制且具有复制的能力。 （浅拷贝，不实用）
原型模式的实现方式–深拷贝和浅拷贝：浅拷贝只会复制对象中基本数据类型数据和引用对象的内存地址，不会递归地复制引用对象，以及引用对象的引用对象……而深拷贝得到的是一份完完全全独立的对象。所以，深拷贝比起浅拷贝来说，更加耗时，更加耗内存空间。
深拷贝实现方案：1、使用Spring的BeanUtils工具类(原理是Java的反射语法) 2、使用Json序列化工具(推荐)
Demo1：重写Object的clone方法实现深拷贝，使用序列化来实现深拷贝
public class DeepProtoType implements Serializable, Cloneable{
public String name; //String 属性
public DeepCloneableTarget deepCloneableTarget;// 引用类型
public DeepProtoType() {
super();
}
//深拷贝 - 方式 1 使用clone 方法
@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
Object deep = null;
//这里完成对基本数据类型(属性)和String的克隆
deep = super.clone();
//对引用类型的属性，进行单独处理
DeepProtoType deepProtoType = (DeepProtoType)deep;
deepProtoType.deepCloneableTarget = (DeepCloneableTarget)deepCloneableTarget.clone();
return deepProtoType;
}
//深拷贝 - 方式2 通过对象的序列化实现 (推荐)
public Object deepClone() {
//创建流对象
ByteArrayOutputStream bos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
ByteArrayInputStream bis = null;
ObjectInputStream ois = null;
try {
//序列化
bos = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(bos);
oos.writeObject(this); //当前这个对象以对象流的方式输出
//反序列化
bis = new ByteArrayInputStream(bos.toByteArray());
ois = new ObjectInputStream(bis);
DeepProtoType copyObj = (DeepProtoType)ois.readObject();
return copyObj;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return null;
} finally {
//关闭流
try {
bos.close();
oos.close();
bis.close();
ois.close();
} catch (Exception e2) {
// TODO: handle exception
System.out.println(e2.getMessage());
}
}
}
}
//深拷贝工具1 springframework BeanUtil 原理：反射
BeanUtils.copyProperties(source, target, "id", "updatedAt", "updatedId", "updatedName");
//深拷贝工具2 Dozer工具
List<AttachmentDTO> attachmentDtos = DozerBeanUtil.convertList(xxx.getAttachments(), attachmentDTO.class);
//深拷贝工具3 AnyBeanCopy工具 原理：json序列化 推荐
Person personCopy = AnyBeanCopyUtils.convert(person, Person.class);
2、请使用UML类图画出原型模型核心角色？ 原理结构图
1)原型类，声明一个克隆自己的接口
2) ConcretePrototype: 具体的原型类, 实现一个克隆自己的操作
3) Client: 让一个原型对象克隆自己，从而创建一个新的对象(属性一样)
Action：原型设计模式和 Spring 原型区别在哪？ 面试题
| 区别 | Spring | GOF |
|---|---|---|
| 对象类型 | 根据Bean定义来创建对象 | 用原型实例指定创建对象类型 |
| 创建方式 | 根据Bean定义创建对象 | 通过拷贝原型创建对象 |
| 友好方式 | 非侵入式 | 侵入式 |
Demo2 Spring 框架哪些地方使用了原型模式，并对源码进行分析？
beans.xml
<bean id="id01" class="com.spring.bean.Monster" scope="prototype"/>
public void main (){
ApplicationContext applicationContext = newClassPathXmlApplicationContext("beans.xml");
//获取monster[通过id获取monster]
Object bean = applicationContext.getBean("id01");
System.out.println("bean" + bean);
}
// 在源码的 doGetBean 方法里面进行了判断
else if (mbd.isPrototype()) {
// It's a prototype -> create a new instance.
Object prototypeInstance = null;
try {
beforePrototypeCreation(beanName);
// 进入了原型模式的对象创建
prototypeInstance = createBean(beanName, mbd, args);
}
finally {
afterPrototypeCreation(beanName);
}
bean = getObjectForBeanInstance(prototypeInstance, name, beanName, mbd);
}
原型模式使用踩坑
1、不要使用Common包里面的BeanUtils工具类
2、在日常开发中，注意对象里面的字段被修改的情况，使用深拷贝避免该问题。
创建型设计模式总结：
Action：使用双重锁校验的单例模式时，使用需要在成员变量前加上 volatile 关键字？
- 暂时在成员变量里加上 volatile，防止指令重排，确保没有问题。