02.工厂设计模式

简单工厂模式（静态工厂模式）

  • 简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的的一种，简单工厂模式是有一个工厂对象决定创建出那一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族的最简单实用的模式。

  • 简单工厂模式:定义一个创建对象的类，由这个类来创建实例化对象的行为（代码）

  • 在软件开发当中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用工厂模式。

  • 代码示例：

    /**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 将Pizza做成抽象类
 */
public abstract class Pizza {
    protected String name; //披萨的名字

    //准备原材料，不同的披萨不一样,因此.我们做成抽象方法
    public abstract void prepare();

    public void bake() {
        System.out.println(name + "backing");
    }

    public void cut() {
        System.out.println(name + "cutting");
    }

    //打包
    public void box() {
        System.out.println(name + "boxing");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}

    /**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 奶酪披萨
 */
public class CheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println("给制作奶酪披萨准备原材料");
    }
}

    /**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 希腊披萨
 */
public class GreekPizza extends Pizza{
    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println("给希腊披萨准备原材料");
    }
}

    /**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 简单工厂类
 */
public class SimpleFactor {
    //根据orderType返回对应的Pizza对象
    public Pizza createPizza(String type) {
        System.out.println("使用简单工厂模式");
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("greek")){
            pizza = new CheesePizza();
            pizza.setName("希腊披萨");
        }else if (type.equals("cheese")){
            pizza = new CheesePizza();
            pizza.setName("奶酪披萨");
        }
        return pizza;
    }
}


    /**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 订购披萨的类
 */
public class OrderPizza {
    //定义一个一个简单工厂对象
    SimpleFactor simpleFactor;
    Pizza pizza;

    public OrderPizza(SimpleFactor simpleFactor) {
        setSimpleFactor(simpleFactor);
    }

    public void setSimpleFactor(SimpleFactor simpleFactor) {
        String type = ""; //用户输入
        this.simpleFactor = simpleFactor; //设置简单工厂对象
        do {
            type = getType();
            pizza = this.simpleFactor.createPizza(type);

            //输出pizza
            if (pizza != null) {
                pizza.prepare();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            } else {
                System.out.println("订购pizza失败！");
                break;
            }
        } while (true);

    }



    //写一个方法，可以获取客户希望订购的Pizza种类
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = bufferedReader.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

}

    /**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 相当于一个客户端
 */
public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza(new SimpleFactor());
        System.out.println("退出程序");
    }
}

  • 程序运行结果

    input pizza type:
cheese
使用简单工厂模式
给制作奶酪披萨准备原材料
奶酪披萨backing
奶酪披萨cutting
奶酪披萨boxing
input pizza type:
greek
使用简单工厂模式
给制作奶酪披萨准备原材料
希腊披萨backing
希腊披萨cutting
希腊披萨boxing
input pizza type:

  • 代码分析

    • 后期我们需要增加新的披萨类型，只需要在创建一个披萨类，在工厂类当中做出if判断处理即可

工厂方式模式

  • 定义一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类，工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。

  • 需求：客户在点披萨的时候，可以点不同口味的披萨。比如：北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza、或者伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza

  • 代码实例：

    package com.db.factormethod.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 将Pizza做成抽象类
 */
public abstract class Pizza {
    protected String name; //准备

    //准备原材料，不同的披萨不一样,因此.我们做成抽象方法
    public abstract void prepare();

    public void bake() {
        System.out.println(name + "backing");
    }

    public void cut() {
        System.out.println(name + "cutting");
    }

    //打包
    public void box() {
        System.out.println(name + "boxing");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

    package com.db.factormethod.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 伦敦的胡椒披萨
 */
public class LDPepperPizza extends Pizza{
    @Override
    public void prepare() {
        setName("伦敦的胡椒披萨");
        System.out.println("为伦敦的胡椒披萨准备原材料");
    }
}

    package com.db.factormethod.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 伦敦的胡椒披萨
 */
public class LDCheesePizza extends Pizza{
    @Override
    public void prepare() {
        setName("伦敦的胡椒披萨");
        System.out.println("为伦敦的胡椒披萨准备原材料");
    }
}


    package com.db.factormethod.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class BJPepperPizza extends Pizza{
    @Override
    public void prepare() {
        setName("北京的胡椒披萨");
        System.out.println("为北京的胡椒披萨准备原材料");
    }
}


    package com.db.factormethod.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class BJCheesePizza extends Pizza{
    @Override
    public void prepare() {
        setName("北京奶酪披萨");
        System.out.println("为北京的奶酪pizza准备原材料");
    }
}


    package com.db.factormethod.order;
import com.db.factor.order.SimpleFactor;
import com.db.factormethod.pizza.Pizza;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 订购披萨的类
 */
public abstract class OrderPizza {


    public OrderPizza() {
        Pizza pizza = null;
        String type; //订购披萨的类型
        do {
            type = getType();
            pizza = createPizza(type);
            //输出Pizza的制作过程
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.bake();
        } while (true);
    }

    //定义一个抽象方法，createPizza，让各个工厂类自己去实现
    public abstract Pizza createPizza(String type);

    //写一个方法，可以获取客户希望订购的Pizza种类
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = bufferedReader.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }
}


    package com.db.factormethod.order;

import com.db.factormethod.pizza.LDCheesePizza;
import com.db.factormethod.pizza.LDPepperPizza;
import com.db.factormethod.pizza.Pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 伦敦订购披萨的类
 */
public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
    @Override
    public Pizza createPizza(String type) {
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("cheese")) {
            pizza = new LDCheesePizza();
        } else if (type.equals("pepper")) {
            pizza = new LDPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

    package com.db.factormethod.order;
import com.db.factormethod.pizza.BJCheesePizza;
import com.db.factormethod.pizza.BJPepperPizza;
import com.db.factormethod.pizza.Pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 北京订购披萨的类
 */
public class BJOrderPizza extends OrderPizza{

    @Override
    public Pizza createPizza(String type) {
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("cheese")){
            pizza = new BJCheesePizza();
        }else if (type.equals("pepper")){
            pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

    package com.db.factormethod.order;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        new BJOrderPizza();
    }
}

  • 运行结果

input pizza type:
cheese
为北京的奶酪pizza准备原材料
北京奶酪披萨backing
北京奶酪披萨cutting
北京奶酪披萨backing
input pizza type:
pepper
为北京的胡椒披萨准备原材料
北京的胡椒披萨backing
北京的胡椒披萨cutting
北京的胡椒披萨backing

抽象工厂模式

抽象工厂模式

  • 抽象工厂模式，定义了一个interface用于创建相关或者有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类

  • 抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合

  • 从设计层面来看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进（或者称为进一步的抽象）

  • 将工厂抽象成两层，AbsFactory（抽象工厂）和具体实现的工厂子类，程序员可以根据创建对象类型使用相应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更加有利于代码的维护和扩展

  • 代码示例:

    package com.db.absfactory.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 将Pizza做成抽象类
 */
public abstract class Pizza {
    protected String name; //准备

    //准备原材料，不同的披萨不一样,因此.我们做成抽象方法
    public abstract void prepare();

    public void bake() {
        System.out.println(name + "backing");
    }

    public void cut() {
        System.out.println(name + "cutting");
    }

    //打包
    public void box() {
        System.out.println(name + "boxing");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

}


    package com.db.absfactory.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 伦敦的胡椒披萨
 */
public class LDPepperPizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {
        setName("伦敦的胡椒披萨");
        System.out.println("为伦敦的胡椒披萨准备原材料");
    }
}


    package com.db.absfactory.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 伦敦的胡椒披萨
 */
public class LDCheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {
        setName("伦敦的胡椒披萨");
        System.out.println("为伦敦的胡椒披萨准备原材料");
    }
}


    package com.db.absfactory.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class BJPepperPizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {
        setName("北京的胡椒披萨");
        System.out.println("为北京的胡椒披萨准备原材料");
    }
}

    package com.db.absfactory.pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class BJCheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {
        setName("北京奶酪披萨");
        System.out.println("为北京的奶酪pizza准备原材料");
    }
}

    package com.db.absfactory.order;

import com.db.absfactory.pizza.Pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 抽象工厂模式的抽象层（接口）
 */
public interface IAbsFactory {
    //让下面的工厂子类去具体实现
    public Pizza createPizza(String type);
}

    package com.db.absfactory.order;

import com.db.absfactory.pizza.BJCheesePizza;
import com.db.absfactory.pizza.BJPepperPizza;
import com.db.absfactory.pizza.Pizza;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 北京的工厂
 */
public class BJFactor implements IAbsFactory {
    @Override
    public Pizza createPizza(String type) {
        System.out.println("使用抽象工厂模式");
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("cheese")){
            pizza = new BJCheesePizza();
        }else if(type.equals("pepper")){
            pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

    package com.db.absfactory.order;

import com.db.absfactory.pizza.*;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class LDFactor implements IAbsFactory{
    @Override
    public Pizza createPizza(String type) {
        System.out.println("使用抽象工厂模式");
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("cheese")){
            pizza = new LDCheesePizza();
        }else if(type.equals("pepper")){
            pizza = new LDPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

    package com.db.absfactory.order;

import com.db.absfactory.pizza.Pizza;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 * 订购披萨的类
 */
public class OrderPizza {
    IAbsFactory iAbsFactory;

    public OrderPizza(IAbsFactory iAbsFactory) {
        setiAbsFactory(iAbsFactory);
    }

    public void setiAbsFactory(IAbsFactory iAbsFactory) {
        this.iAbsFactory = iAbsFactory;
        String type = "";
        Pizza pizza = null;
        do {
            type = getType();
            pizza = iAbsFactory.createPizza(type);
            //输出披萨的制作guoc
            if (pizza != null) {
                pizza.prepare();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            }else {
                System.out.println("订购失败");
            }
        } while (true);
    }

    //写一个方法，可以获取客户希望订购的Pizza种类
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza type:");
            String str = bufferedReader.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return "";
    }

}

    package com.db.absfactory.order;

import com.sun.org.apache.bcel.internal.generic.NEW;

/**
 * @author 通过程序看世界
 * @version 1.0
 */
public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza(new BJFactor());
    }
}

  • 运行结果

    input pizza type:
pepper
使用抽象工厂模式
为北京的胡椒披萨准备原材料
北京的胡椒披萨backing
北京的胡椒披萨cutting
北京的胡椒披萨boxing
input pizza type:
cheese
使用抽象工厂模式
为北京的奶酪pizza准备原材料
北京奶酪披萨backing
北京奶酪披萨cutting
北京奶酪披萨boxing

JDK当中的工厂模式

Calendar源码分析

Calendar类当中的createCalendar方法就是采用了简单工厂模式，根据传输的不同的aLocale 返回不同的Calendar实例

 private static Calendar createCalendar(TimeZone zone,
                                           Locale aLocale)
    {
       Calendar cal = null;
       if (aLocale.hasExtensions()) {
            String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
            if (caltype != null) {
                switch (caltype) {
                case "buddhist":
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "japanese":
                    cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "gregory":
                    cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                }
            }
        }
        return cal;
    }

工厂模式的总结

  1. 工厂模式的意义
    1. 将实例化对象的代码提取出来，放到一个类当中进行统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦合，从而提高项目的扩展性和维护性
  2. 三种工厂模式
    1. 简单工厂模式
    2. 工厂方法模式
    3. 抽象工厂模式
  3. 设计模式的依赖抽象原则
    1. 创建对象实例的时候，不要直接new类，而是把这个new类的动作放到一个工厂的方法当中，并且返回，有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用。
    2. 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者实现接口
    3. 不要覆盖基类中已经实现的方法

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