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Java设计模式_工厂模式

程序员文章站 2024-01-21 17:57:28
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普通工厂模式

转自:http://www.runoob.com/

普通工厂模式(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。


介绍

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。


定义接口:

package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-14-16:36
 **/
public interface IProduct {
    void createProduct();
}

创建实现接口的实体类:

package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-14-16:39
 **/
public class Product1 implements IProduct {
    @Override
    public void createProduct() {
        System.out.println("生产产品1");
    }
}
package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-14-16:40
 **/
public class Product2 implements IProduct {
    @Override
    public void createProduct() {
        System.out.println("生产产品2");
    }
}
package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-14-16:41
 **/
public class Product3 implements IProduct {
    @Override
    public void createProduct() {
        System.out.println("生产产品3");
    }
}

创建工厂类,根据产品编号决定生产产品类型

package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-14-16:41
 **/
public class ProductFactory {
    public static IProduct createProduct(String productNo){
        switch (productNo){
            case "1":return new Product1();
            case "2":return new Product2();
            case "3":return new Product3();
            default:
                return null;
        }
    }
}

测试:

public static void TestSimpleFactory(){
        IProduct product1=ProductFactory.createProduct("1");
        product1.createProduct();
        IProduct product2=ProductFactory.createProduct("2");
        product2.createProduct();
        IProduct product3=ProductFactory.createProduct("3");
        product3.createProduct();

    }

运行结果:

生产产品1
生产产品2
生产产品3

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。


介绍

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。


定义抽象工厂接口:

package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-15-10:46
 **/
public interface IProductFactory {
    IProduct createProduct(String productNo);
}

实现接口的工厂类:

package com.wlz;

/** 工厂1生成产品对象规则,可以是一类产品的规则
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-15-10:55
 **/
public class ProductFactory1 implements IProductFactory {
    @Override
    public IProduct createProduct(String productNo) {
        return new Product1();
    }
}
package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-15-11:01
 **/
public class ProductFactory2 implements IProductFactory {
    @Override
    public IProduct createProduct(String productNo) {
        return new Product2();
    }
}
package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-15-11:02
 **/
public class ProductFactory3 implements IProductFactory {
    @Override
    public IProduct createProduct(String productNo) {
        return new Product3();
    }
}

通过判断产品编号的开头数字来确定生产工厂,建立一个公共工厂

package com.wlz;

/**
 * @author zhiqiang zhang
 * @create 2019-02-14-16:41
 **/
public class ProductFactory implements IProductFactory{
    @Override
    public  IProduct createProduct(String productNo) {
        //根据产品编号的第一个字符【判断用哪个工厂
        char ch=productNo.charAt(0);
        IProductFactory factory=null;
        if(ch=='1'){
            factory=new ProductFactory1();
        }else if(ch=='2'){
            factory=new ProductFactory2();
        }else if(ch=='3'){
            factory=new ProductFactory3();
        }else{
            factory=null;
        }
        if(factory!=null){
            return factory.createProduct(productNo);
        }else{
            return null;
        }

    }
}

测试:

 public static void TestSimpleFactory(){
        IProduct product1=new ProductFactory().createProduct("2123");
        product1.createProduct();
        IProduct product2=new ProductFactory().createProduct("134");
        product2.createProduct();
        IProduct product3=new ProductFactory().createProduct("434");
        if(product3!=null){
            product3.createProduct();
        }
    }

运行结果:

生产产品2
生产产品1