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设计模式02----工厂设计模式(3种)
阅读量:4362 次
发布时间:2019-06-07

本文共 5411 字,大约阅读时间需要 18 分钟。

工厂设计模式分为3种:简单工厂、工厂方法、抽象工厂。

一. 什么是工厂设计模式

工厂设计模式,顾名思义,就是用来生产对象的,在java中,万物皆对象,这些对象都需要创建,
如果创建的时候直接new该对象,就会对该对象耦合严重假如我们要更换对象,所有new对象的地方都需要修改一遍,这显然违背了软件设计的开闭原则,如果我们使用工厂来生产对象,
我们就只和工厂打交道就可以了,彻底和对象解耦,如果要更换对象,直接在工厂里更换该对象即可,达到了与对象解耦的目的;所以说,工厂模式最大的优点就是:
解耦
 

二.简单工厂

定义一个工厂方法,依据传入的参数,生成对应的产品对象;

角色

  • 1、抽象产品
  • 2、具体产品
  • 3、具体工厂
  • 4、产品使用者

使用说明:先将产品类抽象出来,比如,苹果和梨都属于水果,抽象出来一个水果类Fruit,苹果和梨就是具体的产品类,然后创建一个水果工厂,分别用来创建苹果和梨;代码如下:

水果接口

public interface Fruit { void whatIm(); }

具体类 苹果

public class Apple implements Fruit { @Override public void whatIm() { //苹果 } }

具体类 梨

public class Pear implements Fruit { @Override public void whatIm() { //梨 } }

具体工厂 水果工厂

public class FruitFactory { public Fruit createFruit(String type) { if (type.equals("apple")) { //生产苹果 return new Apple(); } else if (type.equals("pear")) { //生产梨 return new Pear(); } return null; } }

产品使用

FruitFactory mFactory = new FruitFactory(); Apple apple = (Apple) mFactory.createFruit("apple");//获得苹果 Pear pear = (Pear) mFactory.createFruit("pear");//获得梨

就这样,一个非常简单的工厂设计模式就完成了,但是有没有发现什么问题呢?

对,那就是如果我想吃香蕉,想吃橘子呢,我万一什么都想吃呢??所以,以上的这种方式,每当我想添加一种水果,就必然要修改工厂类,这显然违反了开闭原则,亦不可取;所以简单工厂只适合于产品对象较少,且产品固定的需求,对于产品变化无常的需求来说显然不合适;所以我们来看下一种方式;

note:开闭原则:开闭原则(OCP)是面向对象设计中“可复用设计”的基石,是面向对象设计中最重要的原则之一,其它很多的设计原则都是实现开闭原则的一种手段。对于扩展是开放的,对于修改是关闭的,这意味着模块的行为是可以扩展的。当应用的需求改变时,我们可以对模块进行扩展,使其具有满足那些改变的新行为。也就是说,我们可以改变模块的功能。对模块行为进行扩展时,不必改动模块的源代码或者二进制代码。模块的二进制可执行版本,无论是可链接的库、DLL或者.EXE文件,都无需改动。

三.工厂方法

定义:将工厂提取成一个接口或抽象类,具体生产什么产品由子类决定;

角色

  • 抽象产品类
  • 具体产品类
  • 抽象工厂类
  • 具体工厂类(区别简单工厂)

使用说明:和上例中一样,产品类抽象出来,这次我们把工厂类也抽象出来,生产什么样的产品由子类来决定;

代码如下:
水果接口 苹果类和梨类 代码和上例一样

工厂接口

public interface FruitFactory { Fruit createFruit();//生产水果 }

苹果工厂

public class AppleFactory implements FruitFactory { @Override public Fruit createFruit() { return new Apple(); } }

梨工厂

public class PearFactory implements FruitFactory { @Override public Fruit createFruit() { return new Pear(); } }

使用

AppleFactory appleFactory = new AppleFactory();PearFactory pearFactory = new PearFactory();Apple apple = (Apple) appleFactory.createFruit();//获得苹果Pear pear = (Pear) pearFactory.createFruit();//获得梨

以上这种方式,虽然解耦了,也遵循了开闭原则,但是问题根本还是没有解决啊,换汤没换药,如果我需要的产品很多的话,需要创建非常多的工厂,所以这种方式的缺点也很明显;

四.抽象工厂

定义:为创建一组相关或者是相互依赖的对象提供的一个接口,而不需要指定它们的具体类。

角色:和工厂方法一样
抽象工厂和工厂方法的模式基本一样,区别在于,工厂方法是生产一个具体的产品,而抽象工厂可以用来生产一组相同,有相对关系的产品;重点在于一组,一批,一系列

举个例子:

假设目前你的程序里面有两个对象,苹果(apple)和香蕉(banana),那么你使用工厂模式就已经足够了,因为她们属于同一个品类,都属于水果,如果在添加一个菠萝产品,也只需要把菠萝加入到你的

水果工厂里面就够了。

但是如果你程序里面有四个对象,苹果汁,苹果派,香蕉汁,香蕉派,这四个对象正好有明确的层级关系,可以抽象为两个层级,苹果,香蕉,或者果汁,派。这时候你怎么来创建这些对象呢?这时候工厂模式明显已经不适用了,因为工厂模式是对象都实现了同一个接口,这时候就可以使用抽象工厂模式了。

具体怎么做呢?

就是把对象抽象一下,把这四个对象抽象为两个接口,一个果汁接口,一个派的接口。

然后再设计一个抽象的工厂(抽象类)abstractFactory,里面生产抽象的对象(也就是接口)Juice,Pie,单看这个结构就是一个工厂模式,但是我们要用生产的是对象而不是接口。

所以我们还需要两个具体工厂:

一个AppleFactory继承abstractFactory,实现生成Pie的方法和生成Juice的方法,实际上就是生成对象AppleJuice和ApplePie,

一个BananaFactory继承abstractFactory,实现生成Pie的方法和生成Juice的方法,实际上就是生成对象BananaJuice和BananaPie,

这样的话,对于调用者来说,我在开发过程中,只需要知道我操作的对象是Pie或者是Juice就够了,这样降低了耦合。

下面看下代码,首先是调用点。

package abstractFactory;/** * Created by songjian on 3/30/2016. */public class Test {    public  static void main(String args[]){        AbstractFactory factory1 = new AppleFactory();        factory1.createJuice().desc();        factory1.createPie().desc();        //假设我们之前需要的是applePie和appleJuice对象,现在需要换成bananaPie和BananaJuice对象        //我们只需要替换对应的实现工厂(把new AppleFactory换成new BananFactory就可以了,耦合比较低)        AbstractFactory factory2 = new BananaFactory();        factory2.createJuice().desc();        factory2.createPie().desc();     }}

下面是抽象工厂,生产对象的抽象。

package abstractFactory;/** * Created by songjian on 3/29/2016. */public abstract class AbstractFactory {    abstract Juice createJuice();    abstract Pie createPie();}

下面是具体工厂两个

package abstractFactory;/** * Created by songjian on 3/29/2016. */public class AppleFactory extends AbstractFactory{    @Override    Juice createJuice() {        return new AppleJuice();    }    @Override    Pie createPie() {        return new ApplePie();    }}
package abstractFactory;/** * Created by songjian on 3/29/2016. */public class BananaFactory extends  AbstractFactory{    @Override    Juice createJuice() {        return new BananaJuice();    }    @Override    Pie createPie() {        return new BananaPie();    }}

下面是对象抽象出来的接口两个

package abstractFactory;/** * Created by songjian on 3/29/2016. */public interface Juice {    public void desc();}
package abstractFactory;/** * Created by songjian on 3/29/2016. */public interface  Pie {    public void desc();}
package abstractFactory;/** * Created by ken on 1/29/2016. */public class AppleJuice implements Juice {    @Override    public void desc() {        System.out.println("苹果汁.");    }}
package abstractFactory;/** * Created by ken on 1/29/2016. */public class ApplePie implements Pie {    @Override    public void desc() {        System.out.println("苹果派");    }}
package abstractFactory;/** * Created by ken on 1/29/2016. */public class BananaJuice implements Juice {    @Override    public void desc() {        System.out.println("香蕉汁.");    }}
package abstractFactory;/** * Created by ken on 1/29/2016. */public class BananaPie implements Pie {    @Override    public void desc() {        System.out.println("香蕉派");    }}

 

五. 总结对比

三种工厂方式总结:
1、对于简单工厂和工厂方法来说,两者的使用方式实际上是一样的,如果对于产品的分类和名称是确定的,数量是相对固定的,推荐使用简单工厂模式;
2、抽象工厂用来解决相对复杂的问题,适用于一系列、大批量的对象生产;
 
 
参考文献:
https://www.jianshu.com/p/38493eb4ffbd
https://www.cnblogs.com/my-king/p/5338603.html

转载于:https://www.cnblogs.com/Hermioner/p/9989902.html

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