JAVA设计模式工厂模式
工厂模式:
– 实现了创建者和调用者的分离。
– 详细分类: • 简单工厂模式 • 工厂方法模式 • 抽象工厂模式
• 面向对象设计的基本原则:
– OCP(开闭原则,Open-Closed Principle):一个软件的实体应当对扩展开 放,对修改关闭。
DIP(依赖倒转原则,Dependence Inversion Principle):要针对接口编程, 不要针对实现编程。
LoD(迪米特法则,Law of Demeter):只与你直接的朋友通信,而避免和 陌生人通信。
核心本质:
– 实例化对象,用工厂方法代替new操作。
– 将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实 现类解耦。
• 工厂模式:
– 简单工厂模式 • 用来生产同一等级结构中的任意产品。(对于增加新的产品,需要修改已 有代码)
– 工厂方法模式 • 用来生产同一等级结构中的固定产品。(支持增加任意产品)
– 抽象工厂模式 • 用来生产不同产品族的全部产品。(对于增加新的产品,无能为力;支持 增加产品族)
简单工厂模式
要点: – 简单工厂模式也叫静态工厂模式,就是工厂类一般是使用静态方法, 通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
– 对于增加新产品无能为力!不修改代码的话,是无法扩展的。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | //简单工厂 public class CarFactory { // public static Car createCar(String type){ // if("奥迪".equals(type)){ // return new Audi(); // }else if("比亚迪".equals(type)){ // return new Byd(); // }else{ // return null; // } // } public static Car createAudi(){ return new Audi(); } public static Car createByd(){ return new Byd(); } } |
1 2 3 | public interface Car { void run(); } |
1 2 3 4 5 6 | public class Byd implements Car{ @Override public void run(){ System.out.println( "比亚迪再跑" ); } } |
1 2 3 4 5 6 | public class Audi implements Car { @Override public void run() { System.out.println( "奥迪再跑" ); } } |
工厂方法模式要点:
– 为了避免简单工厂模式的缺点,不完全满足OCP。
– 工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于,简单工厂模式只有一个(对于一个项目 或者一个独立模块而言)工厂类,而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类。
• 简单工厂模式和工厂方法模式PK:
– 结构复杂度 从这个角度比较,显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类,而工厂方法模式的工厂类随着产品类个 数增加而增加,这无疑会使类的个数越来越多,从而增加了结构的复杂程度。
– 代码复杂度
代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾,既然简单工厂模式在结构方面相对简洁,那么它在代码方面肯定是比工厂方法 模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法(或代码),而工厂方法模式每个具体工 厂类只完成单一任务,代码简洁。
客户端编程难度
工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP,但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简 单工厂模式的工厂类是个静态类,在客户端无需实例化,这无疑是个吸引人的优点。
– 工厂方法模式完全满足OCP,即它有非常良好的扩展性。那是否就说明了简单工厂模式就 没有扩展性呢?答案是否定的。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码(修改工 厂类的代码)就可以满足扩展性的要求了。反而简单工厂没有这些 麻烦,当多个产品类需要修改是,简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类(无论怎样都能改到满足要求吧?大 不了把这个类重写)。
抽象工厂模式
– 用来生产不同产品族的全部产品。(对于增加新的产品,无能为力; 支持增加产品族)
– 抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,在有多个业务品种、业务 分类时,通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。
工厂模式要点:
– 简单工厂模式(静态工厂模式)
•虽然某种程度不符合设计原则,但实际使用最多。
– 工厂方法模式
• 不修改已有类的前提下,通过增加新的工厂类实现扩展。
– 抽象工厂模式 • 不可以增加产品,可以增加产品族!
• 应用场景 – JDK中Calendar的getInstance方法
– JDBC中Connection对象的获取
– Hibernate中SessionFactory创建Session
– spring中IOC容器创建管理bean对象
– XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象
– 反射中Class对象的newInstance()
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1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | public interface Seat { void massage(); } class LuxurySeat implements Seat { @Override public void massage() { System. out .println( "可以自动按摩" ); } } class LowSeat implements Seat { @Override public void massage() { System. out .println( "不可以自动按摩" ); } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | public interface Tyre { void revolve(); } class LuxuryTyre implements Tyre{ @Override public void revolve() { System. out .println( "旋转不磨损" ); } } class LowTyre implements Tyre{ @Override public void revolve() { System. out .println( "旋转磨损快!" ); } } |
1 2 3 4 5 | public interface CarFactory { Engine createEngine(); Seat createSeat(); Tyre createTyre(); } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 | public class LowCarFactory implements CarFactory{ @Override public Engine createEngine() { return new LowEngine(); } @Override public Seat createSeat() { return new LowSeat(); } @Override public Tyre createTyre() { return new LowTyre(); } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | public class LuxuryCarFactory implements CarFactory{ @Override public Engine createEngine() { return new LuxuryEngine(); } @Override public Seat createSeat() { return new LuxurySeat(); } @Override public Tyre createTyre() { return new LuxuryTyre(); } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 | public class Client { public static void main(String[] args) { CarFactory factory=new LuxuryCarFactory(); Engine e=factory.createEngine(); e.run(); e.start(); } } |
建造者模式:
开发中应用场景:
– StringBuilder类的append方法
– SQL中的PreparedStatement
– JDOM中,DomBuilder、SAXBuilder
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1 2 3 4 5 | public interface AirShipBuilder { Engine builderEngine(); OrbitalModule builderOrbitalModule(); EscapeTower builderEscapeTower(); } |
1 2 3 | public interface AirShipDirector { AirShip directAirShip();// 組裝 } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 | public class LaoShiAirshipDirector implements AirShipDirector { private AirShipBuilder builder; public LaoShiAirshipDirector(AirShipBuilder builder){ this.builder=builder; } @Override public AirShip directAirShip() { Engine e=builder.builderEngine(); EscapeTower et=builder.builderEscapeTower(); OrbitalModule o= builder.builderOrbitalModule(); AirShip ship=new AirShip(); ship.setEngine(e); ship.setEscapeTower(et); ship.setOrbitalModule(o); return ship; } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | public class LsoShiAirShipBuilder implements AirShipBuilder{ @Override public Engine builderEngine() { System. out .println( "老石发动机" ); return new Engine( "老石" ); } @Override public OrbitalModule builderOrbitalModule() { System. out .println( "构建轨道车" ); return new OrbitalModule( "轨道车" ); } @Override public EscapeTower builderEscapeTower() { System. out .println( "构建天意达" ); return new EscapeTower( "跳台" ); } } |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 | public class Client { public static void main(String[] args) { AirShipDirector director = new LaoShiAirshipDirector(new LsoShiAirShipBuilder()); AirShip ship=director.directAirShip(); System. out .println(ship.getEngine().getName()); ship.launch(); } } |
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