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浅谈设计模式之工厂模式

佛系程序猿灬
 佛系程序猿灬
发布于 06/23 00:16
字数 2288
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工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

意图:定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决:主要解决接口选择的问题。

何时使用:我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决:让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。

关键代码:创建过程在其子类执行。

应用实例: 1、您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。

注意事项:作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

代码实例:

1、创建一个服装生产接口:

package factory.service;

/**
 * 服装生产接口
 *
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public interface ClothesMakeService {

    void make();
}

2、创建三个服装生产车间类、分别为商务款、休闲款、运动款:

package factory.impl;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 商务款生产车间
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public class BusinessImpl implements ClothesMakeService {

    @Override
    public void make(){
        System.out.println("商务装制作中");
    }
}
package factory.impl;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 休闲装生产车间
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public class CasualImpl implements ClothesMakeService {

    @Override
    public void make(){
        System.out.println("休闲装制作中");
    }
}
package factory.impl;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 运动装生产车间
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public class SportswearImpl implements ClothesMakeService {

    @Override
    public void make(){
        System.out.println("运动装制作中");
    }
}

3、创建服装工厂类:

package factory;

import factory.impl.CasualImpl;
import factory.impl.SportSwearImpl;
import factory.impl.BusinessImpl;
import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 服装生产工厂
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public class ClothesMakeFactory {

    /**
     * 根据服装类型制作
     *
     * @param clothesType
     * @author lihaoshan
     * @date 2018-06-19
     * */
    public ClothesMakeService getClothes(String clothesType){

        if("商务".equals(clothesType)){
            return new BusinessImpl();
        } else if ("运动".equals(clothesType)){
            return new SportSwearImpl();
        } else if ("休闲".equals(clothesType)){
            return new CasualImpl();
        } else {
            return null;
        }

    }
}

4、创建服装生产工厂测试类,这里使用Junit类测试(你也可以通过main方法):

package factory;

import factory.service.ClothesMakeService;
import org.junit.Test;

/**
 * 服装工厂 测试类
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public class ClothesMakeFactoryTest {

    @Test
    public void test(){

        //实例化服装工厂类
        ClothesMakeFactory clothesFactory = new ClothesMakeFactory();

        //获取职业装生产车间的对象
        ClothesMakeService business = clothesFactory.getClothes("商务");
        //职业装开始生产
        business.make();

        //获取运动装生产车间的对象
        ClothesMakeService sportSwear = clothesFactory.getClothes("运动");
        //运动装开始生产
        sportSwear.make();

        //获取休闲装生产车间的对象
        ClothesMakeService casual = clothesFactory.getClothes("休闲");
        //休闲装开始生产
        casual.make();

    }
}

5、运行结果如下:

小结

至此通过简单 “服装工厂” 来为我们暖身,也就是小厂子。由于客户量增多,五花八门的服装订单都来了,因此接下来我们还会有复杂大型生产工厂,不要走开,我们继续扩大厂子喔!

抽象工厂模式

抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是围绕一个超级工厂创建其他工厂。该超级工厂又称为其他工厂的工厂。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。

意图:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。

主要解决:主要解决接口选择的问题。

何时使用:系统的产品有多于一个的产品族,而系统只消费其中某一族的产品。

如何解决:在一个产品族里面,定义多个产品。

关键代码:在一个工厂里聚合多个同类产品。

应用实例:工作了,为了参加一些聚会,肯定有两套或多套衣服吧,比如说有商务装(成套,一系列具体产品)、时尚装(成套,一系列具体产品),甚至对于一个家庭来说,可能有商务女装、商务男装、时尚女装、时尚男装,这些也都是成套的,即一系列具体产品。假设一种情况(现实中是不存在的,要不然,没法进入共产主义了,但有利于说明抽象工厂模式),在您的家中,某一个衣柜(具体工厂)只能存放某一种这样的衣服(成套,一系列具体产品),每次拿这种成套的衣服时也自然要从这个衣柜中取出了。用 OO 的思想去理解,所有的衣柜(具体工厂)都是衣柜类的(抽象工厂)某一个,而每一件成套的衣服又包括具体的上衣(某一具体产品),裤子(某一具体产品),这些具体的上衣其实也都是上衣(抽象产品),具体的裤子也都是裤子(另一个抽象产品)。

优点:当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

缺点:产品族扩展非常困难,要增加一个系列的某一产品,既要在抽象的 Creator 里加代码,又要在具体的里面加代码。

使用场景: 1、QQ 换皮肤,一整套一起换。 2、生成不同操作系统的程序。

注意事项:产品族难扩展,产品等级易扩展。

代码实例:

1、创建抽象工厂类来获取工厂:

package factory;

import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 服装生产抽象工厂
 *
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-22
 * */
public abstract class AbstractFactory {

    /**
     * 获取某个品牌的服装
     * @param brand
     * */
    public abstract ClothesMakeService getClothes(String brand);
}

2、创建品牌服装工厂和非品牌服装工厂:

package factory;

import factory.impl.NikeImpl;
import factory.impl.QiPaiImpl;
import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 品牌服装生产工厂
 *
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-22
 * */
public class BrandClothesMakeFactory extends AbstractFactory{

    @Override
    public ClothesMakeService getClothes(String brand){

        if ("耐克".equals(brand)) {
            return new NikeImpl();
        } else if ("柒牌".equals(brand)) {
            return new QiPaiImpl();
        }

        return null;
    }

}
package factory;

import factory.impl.*;
import factory.service.ClothesMakeService;

/**
 * 非品牌 服装生产工厂
 *
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-22
 * */
public class NonBrandClothesMakeFactory extends AbstractFactory{

    @Override
    public ClothesMakeService getClothes(String clothesType){

        if("商务".equals(clothesType)){
            return new BusinessImpl();
        } else if ("运动".equals(clothesType)){
            return new SportSwearImpl();
        } else if ("休闲".equals(clothesType)){
            return new CasualImpl();
        }

        return null;
    }

}

3、创建工厂创造/生成器:

package factory;

/**
 * 工厂创造/生成器
 *
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-22
 * */
public class FactoryProducer {

    public static AbstractFactory getFactory(String choice){

        if ("品牌".equals(choice)){
            return new BrandClothesMakeFactory();
        }else if ("非品牌".equals(choice)){
            return new NonBrandClothesMakeFactory();
        }
        return null;
    }
}

4、创建服装抽象工厂测试类:

package factory;

import factory.service.ClothesMakeService;
import org.junit.Test;

/**
 * 服装抽象工厂 测试类
 * @author lihaoshan
 * @date 2018-06-19
 * */
public class AbstractFactoryTest {

    @Test
    public void test(){

        System.out.println("*************品牌服装**************");
        //通过工厂生产器 获取品牌服装厂对象
        AbstractFactory brandFactory = FactoryProducer.getFactory("品牌");

        ClothesMakeService qipaiMakeService = brandFactory.getClothes("柒牌");
        qipaiMakeService.make();
        ClothesMakeService nikeMakeService = brandFactory.getClothes("耐克");
        nikeMakeService.make();

        System.out.println("\n*************非品牌服装**************");
        AbstractFactory nonBrandFactory = FactoryProducer.getFactory("非品牌");
        ClothesMakeService casual = nonBrandFactory.getClothes("休闲");
        casual.make();
    }
}

5、运行效果如下:

源码地址

码云:https://gitee.com/haoshan/design_pattern

 

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