GoF的設(shè)計(jì)模式一共23個(gè)，可以分為3大類：創(chuàng)建型、結(jié)構(gòu)型和行為型，這篇文章主要討論創(chuàng)建型。

　　創(chuàng)建型的設(shè)計(jì)模式包括：簡(jiǎn)單工廠（Simple Factory）、工廠方法（Factory Method）、抽象工廠（Abstract Factory）、單例（Singleton）、構(gòu)造者（Builder）和原型（Prototype），我們分別來討論。

　　我們首先來看工廠系列的3個(gè)設(shè)計(jì)模式，它們都主要是針對(duì)軟件設(shè)計(jì)中的“開放-封閉”原則，即程序應(yīng)該對(duì)擴(kuò)展開放，對(duì)修改封閉。特別是當(dāng)我們的程序采用XML+反射的方式來創(chuàng)建對(duì)象時(shí)，工廠模式的威力就完全展現(xiàn)出來了，這時(shí)我們可以通過維護(hù)配置文件的方式，來控制程序的邏輯。

　　1）簡(jiǎn)單工廠，當(dāng)我們的程序在實(shí)例化對(duì)象時(shí)，如果輸入條件不一樣，產(chǎn)生的對(duì)象也不一樣，那么我們可以考慮使用簡(jiǎn)單工廠對(duì)不同的實(shí)例進(jìn)行統(tǒng)一封裝， UML結(jié)構(gòu)如下：

　　優(yōu)點(diǎn)：封裝了具體對(duì)象的實(shí)例化過程，Client端和具體對(duì)象解耦，同時(shí)ProductManager可以作成靜態(tài)類或者Singleton對(duì)象，然后可以使用HashMap緩存具體對(duì)象（前提是對(duì)象沒有時(shí)間依賴性），降低創(chuàng)建對(duì)象的次數(shù)。

　　缺點(diǎn)：當(dāng)增添一種新類型的對(duì)象時(shí)，需要修改Productmanager的代碼（如果不采用XML）

　　2）工廠方法，它是針對(duì)簡(jiǎn)單工廠的改進(jìn)版，添加了對(duì)ProductManager的抽象，UML結(jié)構(gòu)如下：

　　優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)更加靈活，對(duì)于某種類型的對(duì)象來說，會(huì)有一個(gè)特定的對(duì)象工廠指向它，這樣當(dāng)我們需要添加一種新類型的產(chǎn)品時(shí)，只需要添加兩個(gè)類，一個(gè)是具體產(chǎn)品類，一個(gè)是新產(chǎn)品的工廠類。這樣更加靈活。

　　缺點(diǎn)：結(jié)構(gòu)開始變得復(fù)雜，而且最終還是需要Client端來確定究竟使用哪一個(gè)Factory（當(dāng)然這個(gè)信息可以保存在上下文或者配置文件中）。

　　3）抽象工廠，這個(gè)是最復(fù)雜的工廠模式，它用來生成一個(gè)產(chǎn)品線上的所有產(chǎn)品，我們假設(shè)一個(gè)產(chǎn)品線上包括多個(gè)產(chǎn)品，不同的產(chǎn)品線上的產(chǎn)品個(gè)數(shù)是一樣的，這樣我們需要一個(gè)針對(duì)產(chǎn)品線的抽象，并且很顯然不同產(chǎn)品線上的產(chǎn)品是不可能混到一起的。對(duì)應(yīng)的UML結(jié)構(gòu)圖如下：

　　上圖表明，一個(gè)產(chǎn)品線上的產(chǎn)品由IProduct1和IProduct2組成，客戶端在獲取產(chǎn)品時(shí)，這兩個(gè)產(chǎn)品應(yīng)該是同時(shí)返回的，因此對(duì)于IProductManager來說，它需要同時(shí)生成這兩個(gè)對(duì)象。

　　優(yōu)點(diǎn)：對(duì)創(chuàng)建產(chǎn)品家族的行為高度抽象，添加一個(gè)產(chǎn)品線的邏輯比較清晰。

　　缺點(diǎn)：當(dāng)我們對(duì)產(chǎn)品線上的產(chǎn)品進(jìn)行增加和刪除時(shí)，對(duì)應(yīng)的操作比較麻煩，所有的產(chǎn)品工廠都需要進(jìn)行修改。

　　4）單例，這是比較好理解的一個(gè)模式，從字面上說，就是程序在運(yùn)行的過程中，希望在任意時(shí)刻，都只保留某個(gè)對(duì)象的唯一實(shí)例。對(duì)應(yīng)的UML結(jié)構(gòu)圖如下：

　　單例的實(shí)現(xiàn)方式一般包括幾步：1）私有的指向自身的字段；2）私有構(gòu)造函數(shù)；3）公開對(duì)私有字段進(jìn)行實(shí)例化的方法。也有幾種針對(duì)具體語言進(jìn)行的改善，例如針對(duì)多線程采用double lock機(jī)制，采用常量方式定義私有字段、使用內(nèi)嵌類來實(shí)例化字段等。

　　我們也可以對(duì)單例進(jìn)行一些適當(dāng)?shù)臄U(kuò)展，例如我們將對(duì)象的個(gè)數(shù)由1個(gè)變?yōu)镹個(gè)，這就成了對(duì)象池。

　　通常工廠模式中會(huì)使用到單例模式，特別是對(duì)于簡(jiǎn)單工廠來說。

　　5）構(gòu)造者，對(duì)于一些復(fù)雜對(duì)象來說，它可以分成多個(gè)不同的部分，在實(shí)例化時(shí)，不同部分之間實(shí)例化的順序，有時(shí)會(huì)有嚴(yán)格的限制，這時(shí)我們就可以使用構(gòu)造者模式了。對(duì)應(yīng)的UML結(jié)構(gòu)圖如下：

　　我們定義了IBuilder接口來實(shí)例化對(duì)應(yīng)的不同部分，同時(shí)有一個(gè)方法來返回對(duì)象的實(shí)例。而Constructor類的Construct方法會(huì)按照業(yè)務(wù)邏輯依次調(diào)用實(shí)例化部分對(duì)象的方法，即BuildPartA、BuildPartB，這里的調(diào)用順序，完全由業(yè)務(wù)邏輯來控制，最后可以調(diào)用GetProduct方法取得完整的對(duì)象實(shí)例。

　　我們有時(shí)也會(huì)對(duì)上圖進(jìn)行修改，例如將GetProduct放到Constructor中，或者將Construct方法放入到GetProduct（取消Constructor）中。即使有這些變形，但是基本的思想是不變的。

　　6）原型，我們?cè)诔绦蜻\(yùn)行過程中，當(dāng)需要有新的實(shí)例對(duì)象時(shí)，有時(shí)并不希望是從頭創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象，而是希望新的實(shí)例的狀態(tài)和某個(gè)已存在的實(shí)例保持一致，這就是原型模式發(fā)揮作用的地方。對(duì)應(yīng)的UML結(jié)構(gòu)圖如下：

　　在.NET中，已經(jīng)定義了IClonable接口來實(shí)現(xiàn)原型模式。需要注意在實(shí)現(xiàn)時(shí)，會(huì)有深拷貝和淺拷貝的區(qū)別，深拷貝會(huì)同時(shí)拷貝堆棧和堆上的內(nèi)容，而淺拷貝只會(huì)拷貝堆棧上的內(nèi)容。