创建模式之—Factory
图形：
代码：/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:57:40** 产生水果的工厂*/public class Factory {/*** Methods** @param str* @return 水果* 得到水果实例的方法*/public static Fruit getinstance(String str) {if (str == "apple" ) {return new Apple();}if (str == "orange" ) {return new Orange();}return null ;}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:58:54** 水果接口*/public interface Fruit {/*** Methods** 卖水果*/public void sell();}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:57:07** 苹果实现水果接口*/public class Apple implements Fruit {/** (non- Javadoc)** @see simplefactory_简单工厂.Fruit#sell()** 卖水果的实现方法*/@Overridepublic void sell() {System. out.println("苹果10元一斤" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:59:22** 橘子实现水果接口*/public class Orange implements Fruit {/** (non- Javadoc)** @see simplefactory_简单工厂.Fruit#sell()** 卖水果实现方法*/@Overridepublic void sell() {System. out.println("橘子6元一斤" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午4:00:07** 用户类*/public class User {/*** Methods** @param args* 测试方法通过工厂产生水果*/public static void main(String[] args) {Factory. getinstance("apple").sell();Factory. getinstance("orange").sell();}}
概念：当客户对象不能直接联系产品对象，那么需要联系工厂对象，完成对产品的联系。目的：降低客户对象与产品之间的耦合。在简单工厂之上对简单工厂中的全能工厂进行分解图形：
代码：/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:43:53** 工厂接口*/public interface Factory {/*** Methods** @return 水果* 产生实例方法*/public Fruit getinstance();}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:42:15** 苹果工厂实现工厂接口*/public class AppleFactory implements Factory {/** (non- Javadoc)** @see factroymethod_工厂方法.Factory#getinstance()** 产生实例实现方法*/@Overridepublic Fruit getinstance() {return new Apple();}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:47:17** 橘子工厂实现工厂接口*/public class OrangeFactory implements Factory {/** (non- Javadoc)** @see factroymethod_工厂方法.Factory#getinstance()** 产生实例的实现方法*/@Overridepublic Fruit getinstance() {return new Orange();}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:44:43** 水果接口*/public interface Fruit {/*** Methods** 收获水果*/public void harvest();/*** Methods** 出售水果*/public void sell();}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:40:18** 苹果类实现水果接口*/public class Apple implements Fruit {/** (non- Javadoc)** @see factroymethod_工厂方法.Fruit#harvest()** 收获水果实现方法*/@Overridepublic void harvest() {System. out.println("收获苹果" );}/** (non- Javadoc)** @see factroymethod_工厂方法.Fruit#sell()** 出售水果实现方法*/@Overridepublic void sell() {System. out.println("出售苹果" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -9- 1 上午3:45:21** 橘子实现水果类*/public class Orange implements Fruit {/** (non- Javadoc)** @see factroymethod_工厂方法.Fruit#harvest()** 收获的实现方法*/@Overridepublic void harvest() {System. out.println("收获橘子" );}/** (non- Javadoc)** @see factroymethod_工厂方法.Fruit#sell()** 出售的实现方法*/@Overridepublic void sell() {System. out.println("出售橘子" );}}
/*** Class** @author ANDY** 2012-9 -1 上午3:46:34** 用户类*/public class User {/*** Methods** @param args* 测试方法*/public static void main(String[] args) {Factory af = new AppleFactory();af.getinstance().harvest();af.getinstance().sell();Factory of = new OrangeFactory();of.getinstance().harvest();of.getinstance().sell();}}
概念：当客户对象不能直接联系产品对象，那么需要联系工厂对象，完成对产品的联系。
目的：解决一系列产品的生产
图形：
代码：/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:21:49** 兵器工厂接口*/public interface ArmoryFactory {/*** Methods** @return Tank 制造坦克的方法*/public Tank getTank();/*** Methods** @return Plane 制造飞机的方法*/public Plane getPlane();}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:22:14** 敌人兵器工厂实现兵器工厂接口*/public class EnFactory implements ArmoryFactory {/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.ArmoryFactory#getTank()** 制造敌军坦克实现方法*/@Overridepublic Tank getTank() {return new EnTank();}/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.ArmoryFactory#getPlane()** 制造敌军飞机实现方法*/@Overridepublic Plane getPlane() {return new EnPlane();}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:42:44** 我军兵器工厂实现兵器工厂 接口*/public class MyFactory implements ArmoryFactory {/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.ArmoryFactory#getTank()** 得到我军坦克实现方法*/@Overridepublic Tank getTank() {return new MyTank();}/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.ArmoryFactory#getPlane()** 得到我军飞机实现方法*/@Overridepublic Plane getPlane() {return new MyPlane();}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:46:54** 坦克总接口*/public interface Tank {/*** Methods** 产生坦克*/public void produce();/*** Methods** 坦克移动*/public void move();}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:25:03** 飞机总接口*/public interface Plane {/*** Methods** 产生飞机*/public void produce();/*** Methods** 飞机飞行*/public void fly();}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:24:11** 敌军坦克实现坦克接口*/public class EnTank implements Tank {/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Tank#produce()** 产生敌军坦克实现方法*/@Overridepublic void produce() {System. out.println("敌军的坦克实例产生" );}/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Tank#move()** 敌军坦克移动实现方法*/@Overridepublic void move() {System. out.println("敌军的坦克移动" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:23:52** 敌人飞机实现飞机接口*/public class EnPlane implements Plane {/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Plane#produce()** 产生敌军飞机实现方法*/@Overridepublic void produce() {System. out.println("敌军的飞机实例产生" );}/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Plane#fly()** 敌军飞机飞行实现方法*/@Overridepublic void fly() {System. out.println("敌军的飞机飞行" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:50:30** 我军坦克实现坦克接口*/public class MyTank implements Tank {/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Tank#produce()** 产生我军坦克实现方法*/@Overridepublic void produce() {System. out.println("自己的坦克实例产生" );}/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Tank#move()** 我军坦克移动实现方法*/@Overridepublic void move() {System. out.println("自己的坦克移动" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:49:23** 我军飞机实现飞机接口*/public class MyPlane implements Plane {/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Plane#produce()** 产生我军飞机实现方法*/@Overridepublic void produce() {System. out.println("自己的飞机实例产生" );}/** (non- Javadoc)** @see abstractfactory_抽象工厂.Plane#fly()** 我军飞机飞行实现方法*/@Overridepublic void fly() {System. out.println("自己的飞机飞行" );}}/*** Class** @author ANDY** 2012 -8- 31 下午2:29:37** 用户类*/public class User {/*** Methods** @param args* 测试方法*/public static void main(String[] args) {ArmoryFactory mf = new MyFactory();mf.getPlane().produce();mf.getPlane().fly();mf.getTank().produce();mf.getTank().move();ArmoryFactory ef = new EnFactory();ef.getPlane().produce();ef.getPlane().fly();ef.getTank().produce();ef.getTank().move();}}
设计模式之Factory
| 工厂模式定义:提供创建对象的接口. |
为何使用?
工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。
为什么工厂模式是如此常用？因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。
我们以类Sample为例， 如果我们要创建Sample的实例对象:
Sample sample=new Sample();
可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。
首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成:
Sample sample=new Sample(参数);
但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。
为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派"切割"成每段，将每段再"封装"起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。
在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。
这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample, 按照面向接口编程,我们需要将Sample抽象成一个接口.现在Sample是接口,有两个子类MySample 和HisSample .我们要实例化他们时,如下:
Sample mysample=new MySample();
Sample hissample=new HisSample();
随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的.
但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了.
工厂方法
你会建立一个专门生产Sample实例的工厂:
public class Factory{
public static Sample creator(int which){
//getClass 产生Sample 一般可使用动态类装载装入类。
if (which==1)
return new SampleA();
else if (which==2)
return new SampleB();
}
}
那么在你的程序中,如果要实例化Sample时.就使用
Sample sampleA=Factory.creator(1);
这样,在整个就不涉及到Sample的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵.
使用工厂方法 要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的Sample,产品接口下有Sample接口的实现类,如SampleA,其次要有一个factory类，用来生成产品Sample，如下图，最右边是生产的对象Sample：
进一步稍微复杂一点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类concreteFactory了。
抽象工厂
工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory).
这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2.
这里假设：Sample有两个concrete类SampleA和SamleB，而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2
那么，我们就将上例中Factory变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现，下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂:
public abstract class Factory{
public abstract Sample creator();
public abstract Sample2 creator(String name);
}
public class SimpleFactory extends Factory{
public Sample creator(){
.........
return new SampleA
}
public Sample2 creator(String name){
.........
return new Sample2A
}
}
public class BombFactory extends Factory{
public Sample creator(){
......
return new SampleB
}
public Sample2 creator(String name){
......
return new Sample2B
}
}
从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问，为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2?
抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为 SimpleFactory内，生产Sample和生产Sample2的方法之间有一定联系，所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫SimpleFactory。
在实际应用中，工厂方法用得比较多一些，而且是和动态类装入器组合在一起应用。
-
举例
我们以Jive的ForumFactory为例，这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过，现在再讨论其工厂模式:
public abstract class ForumFactory {
private static Object initLock = new Object();
private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";
private static ForumFactory factory = null;
public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) {
//If no valid authorization passed in, return null.
if (authorization == null) {
return null;
}
//以下使用了Singleton 单态模式
if (factory == null) {
synchronized(initLock) {
if (factory == null) {
......
try {
//动态转载类
Class c = Class.forName(className);
factory = (ForumFactory)c.newInstance();
}
catch (Exception e) {
return null;
}
}
}
}
//Now, 返回 proxy.用来限制授权对forum的访问
return new ForumFactoryProxy(authorization, factory,
factory.getPermissions(authorization));
}
//真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成.
public abstract Forum createForum(String name, String description)
throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException;
....
}
因为现在的Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口:
private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";
你可以使用自己开发的创建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以.
在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有Singleton单态模式,以及proxy模式,proxy模式主要用来授权用户对forum的访问,因为访问forum有两种人:一个是注册用户 一个是游客guest,那么那么相应的权限就不一样,而且这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果.
看看Java宠物店中的CatalogDAOFactory:
public class CatalogDAOFactory {
/**
* 本方法制定一个特别的子类来实现DAO模式。
* 具体子类定义是在J2EE的部署描述器中。
*/
public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException {
CatalogDAO catDao = null;
try {
InitialContext ic = new InitialContext();
//动态装入CATALOG_DAO_CLASS
//可以定义自己的CATALOG_DAO_CLASS，从而在无需变更太多代码
//的前提下，完成系统的巨大变更。
String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS);
catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance();
} catch (NamingException ne) {
throw new CatalogDAOSysException("
CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while
getting DAO type : \n" + ne.getMessage());
} catch (Exception se) {
throw new CatalogDAOSysException("
CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting
DAO type : \n" + se.getMessage());
}
return catDao;
}
}
CatalogDAOFactory是典型的工厂方法，catDao是通过动态类装入器className获得CatalogDAOFactory具体实现子类，这个实现子类在Java宠物店是用来操作catalog数据库，用户可以根据数据库的类型不同，定制自己的具体实现子类，将自己的子类名给与CATALOG_DAO_CLASS变量就可以。
由此可见，工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制，只要我们更换一下具体的工厂方法，系统其他地方无需一点变换，就有可能将系统功能进行改头换面的变化。
