OOAD之创建型模式之工厂模式

 

首先我们为什么要学习设计模式呢？

1)模式从经验中总结出来的，经过证实的方案，模式只有在实际系统中经过多次验证之后才能成为模式. 

2) 提高系统的可维护性, 通过使用设计模式，在系统面临升级和维护时，将把维护成本控制在最低的水平上.

3) 增加表达能力: 设计模式有很强的语言表述性. 设计模式是对解决方案的总结,使得设计模式能够更好的传达和交流,成为开发人员之间的一种共通语言,从而被更多的开发人员使用，反过来促进设计模式的发展和应用.

4)帮助我们更好的进行软件设计.

1 模式的概念：是具有代表性的重复性问题及其解答方案. 

模式包含的要素：模式的名称  该模式所能解决的问题  解决方案  使用该模式后的效果

   工厂模式

定义：工厂模式就是集中创建实例对象 

使用工厂模式的好处：

1）客户类和实现类分开。消费者任何时候需要某种产  品，只需向工厂请求即可。消费者无须修改就可以接纳新产品

2）对象的创建由工厂来完成, 类之间的耦合大大减少，变成为类和工厂之间的耦合了.

3）对象的创建和使用分离，达到解耦合的目的。

一：简单工厂模式

eg：工厂生产水果  需要生产苹果，香蕉，梨子

我们需要建立 苹果类，香蕉类，他们都有一个共同的行为就是生产，所以我们需要把它们共同的行为抽出来。

写一个最简单的代码：

 

public interface Fruit {
    
    public void showInfo();

}

 

public class Banana implements Fruit{
//香蕉类    
      public void showInfo(){
          System.out.println("我是一个香蕉");
      }

}

//苹果类
public class Apple implements Fruit {
    
    public void showInfo(){
        System.out.println("我是一个苹果");
    }

}

//梨子类
public class Pear  implements Fruit{

    @Override
    public void showInfo() {
        
        System.out.println("我是一个梨子");
    }

}

public class SimpleFactory {
    
     public  Apple getApple(){
          return new Apple();
      }
      
      public Banana getBanana(){
          return new Banana();
      }
     }
    

 

 

public class Test {

    public static void main(String[] args)  {
        
        
       Fruit a = new Apple();
        Fruit b = new Banana()    
       a.showInfo();
      b.showInfo();
    }
    
}

 如果需要生产梨子,橘子等等其他的水果的话，就需要建立很多的水果类，并且在SimpleFactory需要写得到各种水果的方法，在客户端还需要new各种水果的对象，这样对于开闭原则支持不够！还是根据情况来设计模式！

二：工厂方法模式

定义了一个创建对象的接口，但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类把实例化委托给子类

还是以水果工厂为例：

我们需要建立      有一个水果接口，里面存在一个生产水果的方法.     苹果类.    苹果工厂生产苹果的类实现一个工厂生产水果的接口， 一个工厂生产水果的接口。客户端

建立一种水果的代码：

//水果接口
public interface Fruit {
    
    public void showInfo();

}


//苹果类实现水果接口
public class Apple implements Fruit {
    
    public void showInfo(){
        System.out.println("我是一个苹果");
    }

}


//工厂得到水果接口
public interface IFactoryMethod {

     public Friut getFruit();
      
}


//苹果工厂实现得到水果接口

public class AppleFactroy implements IFactoryMethod {

    @Override
    public Fruit getFruit() {
        return new Apple();
    }

}

//客户端
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        
    IFactoryMethod fm = new AppleFactroy();
    Fruit f = fm.getFruit();
    f.showInfo();
        
    }
    
}

 

三：抽象工厂模式

为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口，而且无需指定他们的具体类。(多个产品系列，多个工厂方法一起就构成了抽象工厂模式。)

在设计抽象工厂模式的时候会涉及到一个词：产品族

什么事产品族：是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族；而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。

我们还是依然用水果工厂来举例：比如说我们的客户是需要的各种水果还分为北方或是南方的水果；还是使用苹果吧！

这里我们先分析要怎么去设计这个工厂：  水果接口（显示水果信息）， 苹果类， 南方苹果（），北方苹果（）， 抽象工厂的角色（接口），具体工厂的角色（南方工厂，北方工厂）,客户端

// 水果接口
public interface Fruit {
    
    public void  showInfo();

}

//抽象苹果
public abstract  class Apple implements Fruit {

    public abstract  void showInfo();

}

//北方苹果
public class NorthApple extends Apple {

    @Override
    public void showInfo() {
        System.out.println("北方苹果。。");
        
    }

}

//南方苹果

public class SouthApple extends Apple {

    @Override
    public void showInfo() {
        System.out.println("南方苹果。。。");
        
    }

}

//抽象工厂（接口）

public interface AbstractFactory {
    
    public Fruit getApple();
    
    //public Fruit getPear();

}

//南方工厂

public class SouthFactory implements AbstractFactory {

    @Override
    public Fruit getApple() {
        
        return new SouthApple();
    }

    /*@Override
    public Friut getPear() {
       return new SouthPear();
    }*/

}

//北方工厂

public class NorthFactory  implements AbstractFactory{

    @Override
    public Fruit getApple() {
        return new NorthApple();
    }

    /*@Override
    public Fruit getPear() {
        return new NorthPear();
    }*/

}

//客户端
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        
        AbstractFactory af = new SouthFactory();
        
        Fruit f = af.getApple();
        
        f.showInfo();
    }
    
}

 这样客户端只需要创建具体工厂的实例，然后调用工厂对象的工厂方法就可以得到所需要的产品对象。

其优点：

     分离接口和实现

      客户端使用抽象工厂来创建需要的对象，而客户端根本就不知道具体的实现是谁，客户端只是面向产品的接口编程而已。也就是说，客户端从具体的产品实现中解耦。

其缺点： 

    不太容易扩展新的产品

　　如果需要给整个产品族添加一个新的产品，那么就需要修改抽象工厂，这样就会导致修改所有的工厂实现类。

这样我们要增加水果种类的时候，只需要增加各类抽象水果，各类南方水果类，各类北方水果类。再到南北方工厂中增加得到增加水果的方法。

最后：

 无论是简单工厂模式，工厂方法模式，还是抽象工厂模式，他们都属于工厂模式，在形式和特点上也是极为相似的，他们的最终目的都是为了解耦。

什么时候该使用什么模式，我也不太清楚，还需要大家去实践，也要看客户有怎样的要求！