设计模式 + UML（一）

本文介绍5种常见创建型设计模式（Creational Patterns）以及对应UML。同时，本文转载了Java和Python的代码实现。值得注意的是，Java是静态语言（强类型语言），变量必须声明数据类型；而Python是动态语言（弱类型语言），变量使用之前不需要类型声明，通常变量的类型是被赋值的那个值的类型。因此，在design pattern代码实现上，会有显著差别。（有些动态语言，比如Python，已经把设计模式做成了语言特性？？？）

为何大量设计模式在动态语言中不适用? - 知乎
https://www.zhihu.com/questio...

UML绘制工具：ProcessOn
Git Book：设计模式Java版

工厂方法（Factory Method）

定义一个用于创建对象（Product）的接口（Factory），让子类（ConcreteFactory）决定将哪一个类（ConcreteProduct）实例化

代码实现：Java，Python
（注：Python代码充分利用了dict数据结构的特性，所以，代码上与Java略有不同）

抽象工厂（Abstract Factory）

工厂方法模式存在着一个问题，该模式中的每个工厂都只生产一种产品，势必导致大量工厂的存在。由此，我们需要考虑将同一类产品组成“产品族”，用同一个工厂来统一生产，即抽象工厂。

抽象工厂使一个工厂能生产多个产品。抽象工厂是所有具体工厂的抽象。

（画完这个UML图，所以我感觉抽象工厂模式，其实就是让工厂多加几个工厂方法，来生产多个产品？？？）

可以发现抽象工厂是有缺陷，批量增加工厂来生产不同产品族（即，一个 (ProductA, productB) 元组）是方便的，但是要改变产品结构，即增加 ProductC 就必须修改抽象工厂。

最后，感谢知友ichennan对工厂模式的终极总结：

抽象工厂模式和工厂模式的区别？ - 名姓的回答 - 知乎
https://www.zhihu.com/questio...

代码实现：Java，Python

单例模式（Singleton）

只允许类的对象被实例化一次。通常用于全局变量。单例模式创建的对象，可以用作共享信息的存放。

单例模式有三个要点：一是某个类只能有一个实例；二是它必须自行创建这个实例；三是它必须自行向整个系统提供这个实例。

进一步地，为避免多线程环境下，多个线程同时调用getInstance方法创建实例，引入 饿汉式单例类 和 懒汉式单例类 两种解决办法。前者，在定义静态变量的时候就实例化单例类，因此在类加载的时候就已经创建了单例对象；后者，使用关键字synchronized来避免多线程同时调用getInstance方法。两种模式各自存在缺点，终极解决办法是：Initialization-on-demand Holder（idiom）技术，由Java虚拟机来保证线程安全性。