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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
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)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
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)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
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)

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
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

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
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。

posted @ 2016-01-21 14:14  戎码一生  阅读(126)  评论(0编辑  收藏  举报