工厂模式
定义:定义了一个创建对象的接口,但由子类决定实例化的类是哪一个。
定义:提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定类。
要点:
所有的工厂都是用来封装对象的创建。
简单工厂,虽然不是真正的设计模式。但不失为一个简单的方法。可以将客户程序从具体类中解耦。
工厂方法使用继承,把对象的创建委托给子类。子类实现工厂方法来创建对象。
抽象工厂使用对象组合,对象的创建被是实现在工厂接口所暴漏出来的方法中。
所有的工厂模式都通过减少应用程序和类之间的依赖促进松耦合。
工厂方法将类实例化延迟到子类进行。
依赖倒置原则,指导我们避免依赖具体类型,而是尽量依赖抽象。
例子:
一、简单工厂
定义:定义一个创建对象的接口,但是由其子类决定要实例化的对象是哪一个,工厂方法让类的实例化推迟到子类。
通俗的来讲就是由工厂方法确定一个框架,具体的实现由其子类来完成。与简单工厂相比,简单工厂可是完成了整个对象的创建。
严格的来说简单工厂并不是一种设计模式,他更像是一种编程习惯。
代码说明一切!
1、这是一个简单工厂
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package my.oschina.net.design.factory; public class SimplePizzaFactory { /** * 根据传入的type参数,返回相应的pizza * @param type * @return */ public Pizza createPizza(String type) { Pizza pizza = null ; if (type.equals( "cheese" )) { pizza = new CheesePizza(); } else if (type.equals( "pepperoni" )) { pizza = new PepperoniPizza(); } else if (type.equals( "clam" )) { pizza = new ClamPizza(); } else if (type.equals( "veggie" )) { pizza = new VeggiePizza(); } return pizza; } } |
2、这是一个pizza的store
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package my.oschina.net.design.factory; public class PizzaStore { //通过组合的使用,加上一个简单工厂SimplePizzaFactory的引用,用于创建pizza SimplePizzaFactory factory; public PizzaStore(SimplePizzaFactory factory) { this .factory = factory; } public Pizza orderPizza(String type) { Pizza pizza; //调用简单工厂SimplePizzaFactory的createPizza(type)方法创建pizza pizza = factory.createPizza(type); pizza.prepare(); pizza.bake(); pizza.cut(); pizza.box(); return pizza; } } |
我们可以看到,当我们需要一个pizza时并不需要知道该如何创建具体的pizza,我们只要调用一个简单工厂的方法,工厂就会给我们返回一个pizza,很炫酷!(更深一步,我们可以加入第一个模式——策略模式,也就是说可以动态的设置不同的简单工厂,从而让简单工厂返回不同的pizza)
其实,大家在写代码的时候都或多或少的用到过这个code习惯。比如说在写一些项目的时候,我们会额外加一个叫作utils的包,里面基本上都是一些类的静态方法或者叫做工具函数(像一些提取特定字符串啊等)。这其实就是静态工厂(我们不需要创建对象就可以通过其类名调用想用的工具函数),而与普通的简单工厂相比,他不能通过继承改变创建对象的行为。
二、工厂方法模式
看完简单工厂,你可能会说,哟,不错哦!那我们为什么还要使用工厂方法模式呢?
仔细想想,假如我们又出新产品了,不仅有cheese, peperoni, clam, vegie的pizza还有什么白菜,萝卜,西瓜pizza,意思就是说我们的产品可是变化着的,那问题来了,我们会不可避免的修改代码,什么?修改类的代码!那就不好了!head first 曾提及过一个原则叫做开放关闭原则,大概的意思是说,类应该对扩展开放(你可以通过继承来扩展这个类),而对修改关闭(你要是想要修改我这个类,我就不愿意了)。
很明显啊!简单工厂要想实现产品的更新工作,就必须要违反这个原则!那肿么办呢?好吧,来看看工厂方法模式。
来看看我们新的PizzaStore(这是一个abstract类,不能创建这个类的对象)
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package my.oschina.net.design.factory; /** * 这是一个抽象类,通过继承实现createPizza方法, * 我们可以创建不同的对象 * @author Eswin * */ public abstract class PizzaStore { //这里定义一个工厂方法 abstract Pizza createPizza(String item); public Pizza orderPizza(String type) { Pizza pizza = createPizza(type); System.out.println( "--- Making a " + pizza.getName() + " ---" ); pizza.prepare(); pizza.bake(); pizza.cut(); pizza.box(); return pizza; } } |
再来看两个他的子类(通过继承我们实现了超类代码和子类创建对象的代码的解耦)
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package my.oschina.net.design.factory; public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore { Pizza createPizza(String item) { if (item.equals( "cheese" )) { return new ChicagoStyleCheesePizza(); } else if (item.equals( "veggie" )) { return new ChicagoStyleVeggiePizza(); } else if (item.equals( "clam" )) { return new ChicagoStyleClamPizza(); } else if (item.equals( "pepperoni" )) { return new ChicagoStylePepperoniPizza(); } else return null ; } } package my.oschina.net.design.factory; public class NYPizzaStore extends PizzaStore { Pizza createPizza(String item) { if (item.equals( "cheese" )) { return new NYStyleCheesePizza(); } else if (item.equals( "veggie" )) { return new NYStyleVeggiePizza(); } else if (item.equals( "clam" )) { return new NYStyleClamPizza(); } else if (item.equals( "pepperoni" )) { return new NYStylePepperoniPizza(); } else return null ; } } |
检验代码
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package my.oschina.net.design.factory; public class PizzaTestDrive { public static void main(String[] args) { PizzaStore nyStore = new NYPizzaStore(); PizzaStore chicagoStore = new ChicagoPizzaStore(); Pizza pizza = nyStore.orderPizza( "cheese" ); System.out.println( "Ethan ordered a " + pizza.getName() + "\n" ); pizza = chicagoStore.orderPizza( "cheese" ); System.out.println( "Joel ordered a " + pizza.getName() + "\n" ); pizza = nyStore.orderPizza( "clam" ); System.out.println( "Ethan ordered a " + pizza.getName() + "\n" ); pizza = chicagoStore.orderPizza( "clam" ); System.out.println( "Joel ordered a " + pizza.getName() + "\n" ); } } |
这样,我们通过不同的store(不同的子类)相同的orderPizza方法就可以创造出不同的pizza!
三、抽象工厂
定义:提供一个接口,用于创建一组相关的或者相依赖的的家族,而不需明确指明具体类。
在我理解就是纯粹的工厂方法的叠加,他提供一个创建一系列相关联的一组对象的接口,由实现这个接口的类来具体实现各个对象的创建工作
先来定义一个接口PizzaIngredientFactory,他定义了一系列的创建Pizza材料的方法
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package my.oschina.net.design.abstract_actory; public interface PizzaIngredientFactory { public Dough createDough(); public Sauce createSauce(); public Cheese createCheese(); public Veggies[] createVeggies(); public Pepperoni createPepperoni(); public Clams createClam(); } |
看他的两个子类(准确的说是实现了这个接口的类)
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package my.oschina.net.design.abstract_actory; public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory { public Dough createDough() { return new ThinCrustDough(); } public Sauce createSauce() { return new MarinaraSauce(); } public Cheese createCheese() { return new ReggianoCheese(); } public Veggies[] createVeggies() { Veggies veggies[] = { new Garlic(), new Onion(), new Mushroom(), new RedPepper() }; return veggies; } public Pepperoni createPepperoni() { return new SlicedPepperoni(); } public Clams createClam() { return new FreshClams(); } } package my.oschina.net.design.abstract_actory; public class ChicagoPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory { public Dough createDough() { return new ThickCrustDough(); } public Sauce createSauce() { return new PlumTomatoSauce(); } public Cheese createCheese() { return new MozzarellaCheese(); } public Veggies[] createVeggies() { Veggies veggies[] = { new BlackOlives(), new Spinach(), new Eggplant() }; return veggies; } public Pepperoni createPepperoni() { return new SlicedPepperoni(); } public Clams createClam() { return new FrozenClams(); } } |
看看我们的CheesePizza类和ClamPizza类的创建
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package my.oschina.net.design.abstract_actory; public class CheesePizza extends Pizza { //这里组合了一个PizzaIngredientFactory对象的引用,用于提供不同的原料 PizzaIngredientFactory ingredientFactory; /** * 通过传入一个PizzaIngredientFactory原料工厂,我们可以在制作Pizza的时候动态的产生所需要的原料 * @param ingredientFactory */ public CheesePizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) { this .ingredientFactory = ingredientFactory; } void prepare() { System.out.println( "Preparing " + name); dough = ingredientFactory.createDough(); sauce = ingredientFactory.createSauce(); cheese = ingredientFactory.createCheese(); } } package my.oschina.net.design.abstract_actory; public class ClamPizza extends Pizza { PizzaIngredientFactory ingredientFactory; public ClamPizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) { this .ingredientFactory = ingredientFactory; } void prepare() { System.out.println( "Preparing " + name); dough = ingredientFactory.createDough(); sauce = ingredientFactory.createSauce(); cheese = ingredientFactory.createCheese(); clam = ingredientFactory.createClam(); } } |
再来看看改进后的NYPPizzaStore
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package my.oschina.net.design.abstract_actory; public class NYPizzaStore extends PizzaStore { protected Pizza createPizza(String item) { Pizza pizza = null ; PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory(); if (item.equals( "cheese" )) { pizza = new CheesePizza(ingredientFactory); pizza.setName( "New York Style Cheese Pizza" ); } else if (item.equals( "veggie" )) { pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory); pizza.setName( "New York Style Veggie Pizza" ); } else if (item.equals( "clam" )) { pizza = new ClamPizza(ingredientFactory); pizza.setName( "New York Style Clam Pizza" ); } else if (item.equals( "pepperoni" )) { pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory); pizza.setName( "New York Style Pepperoni Pizza" ); } return pizza; } } |
对于此时的NYPPizzaStore,创建具体的Pizza的时候我们就要传入一个PizzaIngredientFactory对象了!
四、三者的比较
对于简单工厂,所有的对象的创建由简单工厂全权负责,只要最后可以给我们返回一个我们需要的对象就可以了,他的运用是通过组合的方式实现的;
对于工厂方法,抽象的父类提供一个对象创建的接口,具体对象的创建推迟到子类中去实现,从而实现扩展;
对于抽象工厂,可以看成是工厂方法的叠加,他提供了创建一系列相关的对象的接口,由各个子类去实现,他的运用也是通过组合的方式实现的。