设计模式之【工厂模式】
工厂模式概念:
实例化对象,用工厂方法取代new操作;
工厂模式包含工厂方法模式和抽象方法模式。
抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展;
工厂模式的意图:
定义一个工厂来创建对象,可是让子类来决定哪些类须要被实例化;
工厂方法把实例化的工作推迟到子类中去实现。
什么情况下适合工厂模式?
有一组类似的对象须要创建;
在编码时不能预见须要创建哪种类的实例;
系统须要考虑扩展性。不应依赖于产品类实例怎样被创建、组合和表达的细节;
项目需求:
在软件系统中常常面临着“对象”的创建工作,因为需求的变化,这个对象肯能随之也会发生变化,但它却拥有比較稳定的接口。
为此我们须要提供一种封装机制来隔离出这个易变对象的变化。从而保持系统中其它依赖该对象的对象不随着需求变化而变化。
解决之道:
1.尽量松耦合。一个对象的依赖对象的变化与本身无关;
2.详细产品与client剥离,责任切割;
工厂模式方法类图:
抽象工厂模式类图:
抽象工厂模式举例:如今有一个抽象硬件工厂,以下有多个详细工厂。生产一系列类似的产品族。如图所看到的:
应用场景举例:
比方如今计算机里面有一个游戏,游戏里面的角色分为男性、女性、儿童,他们分别须要穿戴不同的服饰,那么这个时候我们通过工厂模式来完毕获取不同的服饰对象。
首先定义一个服饰接口:
/** * 人物服饰接口 * * @author bear * */ public interface ClothingInterface { /** * 为人物画上服饰 */ public abstract void draw(); }
然后定义三个服饰类,它们都是ClothingInterface的实现类:
/** * 男性人物的服饰 * * @author bear * */ public class MensWear implements ClothingInterface { /** * 在UI上为男性人物加入上服饰 */ @Override public void draw() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("**************男装************"); } }
/** * 女性人物的服饰 * * @author bear * */ public class WomansWear implements ClothingInterface { /** * 在UI上为女性人物加入上服饰 */ @Override public void draw() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("**************女装************"); } }
/** * 儿童人物的服饰 * * @author bear * */ public class ChildrensWear implements ClothingInterface { /** * 在UI上为儿童人物加入上服饰 */ @Override public void draw() { // TODO Auto-generated method stub System.out.println("**************童装************"); } }
import java.util.Map; /** * 服饰工厂 * * @author bear * */ public class ClothingFactory { //存储关键词和类的全路径键值对 private Map<String, String> classNameMap; //工厂构造方法,在方法中初始化map public ClothingFactory(){ PropertiesReader pr = new PropertiesReader(); classNameMap = pr.getProperties(); } /** * 工厂生产方法,依据关键词来生产对象 * 缺点:每次新添加一种类别,都须要在这里添加代码 * * @param key 传入须要的服饰类别 * @return 返回客户须要的服饰 */ /* * public ClothingInterface newInstance(int key){ switch (key) { case Clothing.Men: return new MensWear(); case Clothing.Women: return new WomansWear(); case Clothing.Children: return new ChildrensWear(); default: return null; } } * */ /** * 工厂生产方法,依据关键词来索取类名。利用反射来生产对象 * * @param key * @return */ public ClothingInterface newInstance(String key){ try { //获取到要实例化的类的全路径 String className = classNameMap.get(key); //通过反射的方法来生成新的实例 ClothingInterface clothing = (ClothingInterface)Class.forName(className).newInstance(); //返回新实例 return clothing; } catch (Exception e) { // TODO: handle exception return null; } } }
在构造方法中。通过读取属性。来初始化map。属性读取类的定义例如以下:
/** * 属性文件读取类 * * @author bear * */ public class PropertiesReader { /** * 读取属性文件里的键值对到map中,然后返回 * * @return */ public Map<String, String> getProperties(){ Properties props = new Properties(); Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); try { InputStream is = this.getClass().getResourceAsStream("Type.properties"); props.load(is); Enumeration en = props.propertyNames(); while (en.hasMoreElements()) { String key = (String) en.nextElement(); String property = props.getProperty(key); map.put(key, property); } } catch (Exception e) { // TODO: handle exception } return map; } }
这里的属性文件名叫做Type.properties,它的内容是这种:
men=com.bear.factorypattern.MensWear women=com.bear.factorypattern.WomansWear children=com.bear.factorypattern.ChildrensWear
然后我们在Clothing这种一个实体类中定义几个key的常量值:
/** * 服饰类 * * @author bear * */ public class Clothing { public static final String Men = "men"; public static final String Women = "women"; public static final String Children = "children"; }
最后,我们在client的Main方法中,来通过工厂获取到我们须要的实例:
public class UITest { public static void main(String[] args) { ClothingFactory factory = new ClothingFactory(); ClothingInterface clothing01 = factory.newInstance(Clothing.Men); clothing01.draw(); ClothingInterface clothing02 = factory.newInstance(Clothing.Women); clothing02.draw(); ClothingInterface clothing03 = factory.newInstance(Clothing.Children); clothing03.draw(); } }
**************男装************ **************女装************ **************童装************
总结:在以上的演示样例中,假设我们要新加入一种服饰。须要的操作是:
(1).新建服饰类。该类须要实现ClothingInterface接口。
(2).在properties属性文件里添加映射关系;
(3).在Clothing类中加入常量key。
工厂模式演示样例代码下载链接:
抽象工厂模式实际上就是有一个新的接口。那么这个接口中包括了一系列的相关的接口产品簇,抽象工厂专门负责生产产品簇,而非单个产品。
常见工厂模式的应用:
(1).JDBC
是一种用于运行SQL语句的Java API,能够为多种关系数据库提供统一訪问,它由一组用Java语言编写的类和接口组成。
(2)Spring BeanFactory
BeanFactory,作为Spring基础的IOC容器,是Spring的一个Bean工厂。
假设但从工厂模式的角度思考,它就是用来“生产Bean”,然后提供给client。
Bean的实例化过程:
a.调用Bean的默认构造方法,或指定的构造方法,生成Bean实例(暂称instance1);
b.假设Bean的配置文件里注入了Bean属性值。则在instance1基础上进行属性注入形成instance2。这样的注入是覆盖性的;
c.假设Bean实现了InitializingBean接口,则调用afterPropertiesSet()方法,来改变或操作instance2。得到instance3;
d.假设Bean的配置文件里指定了init-method="init"属性,则会调用指定的初始化方法。则在instance3的基础上调用初始化方法init(),将对象终于初始化为instance4,当然,这个初始化的名字是随意的;
工厂模式的作用:
(1)系统能够在不改动详细工厂角色的情况下引进新的产品。
(2)client不必关心对象创建,明白了职责;
(3)更好的理解面向对象的原则是面向接口编程,而不是面向实现编程;
工厂模式的应用场景:
(1)一个系统应当不依赖于产品类实例被创建、组成、表示的细节。
(2)这个系统的产品至少有一个产品簇;
(3)同属于同一产品簇的产品是设计成在一起使用的。
(4)不同的产品以一系列的接口的面貌出现,从而使系统不依赖于接口实现的细节;