GoF23：Factory-工厂

关键字 new：用于实例化一个具体的类。

缺点：在客户端直接使用 new 创建类，属于面向实现编程。

耦合度高：调用者必须知道所有可用的产品实现类，才可以根据需求获取实例。
可维护性差：当需求发生改变时，需要修改原有代码。

工厂（Factory）：

处理创建对象的细节，实现创建者和调用者的分离。

类型：

简单工厂模式（静态工厂）：编程习惯
工厂方法模式：对象的实例化延迟到子类。
抽象工厂模式：工厂的工厂。

1、简单工厂

1.1、定义

简单工厂（静态工厂）：

是一种编程习惯，而不是真正意义上的设计模式。

做法：
1. 封装创建对象的代码，实现创建者和调用者的分离。
2. 通常将简单工厂中创建对象的方法声明为 static，aka 静态工厂。
特点：
1. 调用者只需传入正确参数即可获取所需产品对象，无需知道对象创建细节。
2. 违反开闭原则：若需求改变（如增加或减少产品），需修改简单工厂的代码。

类图

应用

JDK 日期类：如 java.text.DateFormat

Java 加密技术：

获取不同加密算法的密钥生成器

创建密码器

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");
Cipher cp = Cipher.getInstance("DESede");

1.2、示例

1.2.1、产品 - Pizza

抽象类：比萨

public abstract class Pizza {
    private String name;
    
    private Cheese cheese;
    private Clam clam;
    private Dough dough;
    private Pepperoni pepperoni;
    private Sauce sauce;
    private Veggies[] veggies;
    
    public void prepare() {...}
    public void bake() {...}
    public void cut() {...}
    public void box() {...}
}

子类：不同的比萨类型。

// 芝士
public class CheesePizza extends Pizza{
    ...
}

// 意大利辣香肠
public class PepperoniPizza extends Pizza{
    ...
}

1.2.2、客户端 - PizzaStore

基于不同 Pizza 类型，创建并做加工处理。

public class PizzaStore {
    private Pizza pizza();

    public Pizza orderPizza(String type) {
        // 创建产品
        switch (type) {
            case "cheese":
                pizza = new CheesePizza();
                break;
            case "pepperoni":
                pizza = new PepperoniPizza();
                break;
            default:
                pizza = null;
        }	

        // 处理产品
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }
}

1.2.3、工厂 - PizzaFactory

orderPizza() 分析：

该方法的核心功能是处理产品 Pizza，但代码中耦合了对产品的创建。

引入简单工厂，专门负责产品 Pizza 的创建。
需求变化只需修改简单工厂的逻辑，不会影响客户端代码。

代码示例

简单工厂：

public class PizzaFactory {
    public static Pizza createPizza(String type) {
        Pizza pizza;

        // 创建产品
        switch (type) {
            case "cheese":
                pizza = new CheesePizza();
                break;
            case "pepperoni":
                pizza = new PepperoniPizza();
                break;
            default:
                pizza = null;
        }
        return pizza;
    }
}

客户端：去掉创建产品的逻辑。

public class PizzaStore {
    private Pizza pizza();

    public Pizza orderPizza(String type) {
        // 获取产品
        PizzaFactory.createPizza(type);

        // 处理产品
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }
}

2、工厂方法

2.1、定义

工厂方法：

将对象的实例化推迟到子类，每个子类相当于一个工厂。

做法：基于继承或实现。
1. 定义一个创建对象的接口，由子类决定要实例化的类。
2. 通常工厂方法会根据不同入参创建不同的对象，aka 参数化工厂方法。
说明：
1. 工厂方法创建的对象是同一个产品等级结构。
2. 针对参数化工厂方法，通常定义静态变量、枚举类来作为参数类型，以避免拼写错误。
3. 遵守的设计原则：开闭、里氏替换、依赖倒置。

类图

应用

示例：JDBC

Connection conn = DriverManager
    .getConnection("jdbc:microsoft:sqlserver://localhost:1433; DatabaseName=DB;user=sa;password=");

Statement statement = conn.createStatement();

2.2、示例

2.2.1、PizzaStore

需求：PizzaStore 改为抽象类型，允许不同类型的子类（Pizza 加盟店）。

不同子类使用的产品 Pizza 不同。

public abstract class PizzaStore {
    ...
}

实现类：不同地区的 PizzaStore

对于同一个 Pizza，芝加哥和纽约的风味可能不同。
如 CheesePizza 类，单个类已无法满足需求，需要分为 ChicagoCheesePizza 和 NYCheesePizza。

2.2.2、工厂方法

PizzaStore 抽象类：

定义创建产品 Pizza 的抽象方法，由子类（不同地区的 PizzaStore）实现其逻辑。

public abstract class PizzaStore {
    Pizza orderPizza(String type) {
        // 获取产品
        Pizza pizza = this.createPizza(type);

        // 处理产品
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }

    // 工厂方法
    abstract Pizza createPizza(String type);
}

PizzaStore子类——即加盟店

实现类 1：

public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore{
    @Override
    Pizza createPizza(String type) {
        Pizza pizza;

        // 判断Pizza类型，获取Pizza
        switch (type) {
            case "cheese":
                pizza = new ChicagoCheesePizza();
                break;
            case "pepperoni":
                pizza = new ChicagoPepperoniPizza();
                break;
            default:
                pizza = null;
        }
        return pizza;
    }
}

实现类 2：

public class NyPizzaFactory extends PizzaSimpleFactory{
    @Override
    public Pizza createPizza(String type)  {
        Pizza pizza;

        // 判断Pizza类型，获取Pizza
        switch (type) {
            case "cheese":
                pizza = new NYCheesePizza();
                break;
            case "pepperoni":
                pizza = new NYPepperoniPizza();
                break;
            default:
                pizza = null;
        }
        return pizza;
    }
}

3、抽象工厂

3.1、定义

抽象工厂

做法：基于类的组合。
1. 定义一个创建工厂的接口，具体工厂用于创建相关或依赖的产品。
2. 通常使用工厂方法模式来实现具体工厂。
说明：
1. 抽象工厂创建的对象是同一个产品族（多个相关的产品等级结构）。
2. 开闭原则的倾斜性：抽象工厂模式存在以下场景，需要进行权衡。
  - 遵守开闭原则：对于产品族的扩展（即增加具体工厂），遵守。
  - 违反开闭原则：对于产品等级结构的扩展（即增加新的产品），违反。

类图

3.2、对比

简单工厂：
1. 存在一个简单工厂类，负责所有具体产品的创建。
2. 创建的对象是同一个产品类型。
工厂方法：
1. 存在一个工厂方法接口 + 多个实现类，子类负责实例化。
2. 基于继承/实现的方式创建对象。
3. 创建的对象是同一个产品等级结构。
抽象工厂：
1. 存在一个抽象工厂接口 + 多个工厂实现类。
2. 基于组合的方式创建对象。
3. 创建的对象是同一个产品族（多个相关的产品等级结构）

posted @ 2021-12-16 14:34 Jaywee 阅读(68) 评论(0) 编辑收藏举报

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GoF23：Factory-工厂

1、简单工厂

1.1、定义

1.2、示例

1.2.1、产品 - Pizza

1.2.2、客户端 - PizzaStore

1.2.3、工厂 - PizzaFactory

2、工厂方法

2.1、定义

2.2、示例

2.2.1、PizzaStore

2.2.2、工厂方法

3、抽象工厂

3.1、定义

3.2、对比

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