工厂模式案例详解
简单工厂模式
看一个具体的需求
看一个披萨的项目：要便于披萨种类的扩展，要便于维护。
- 披萨的种类很多（比如GreekPizza、CheesePizza等）；
- 披萨的制作有prepare，bake，cut，box；
- 完成披萨店订购功能。
使用传统的方式完成
//把Pizza类做成抽象类
public abstract class Pizza {
private String name;//名字
//准备原材料，不同的披萨不一样，因此，我们做成抽象方法
public abstract void prepare();
public void bake() {
System.out.println(name + " baking");
}
public void cut() {
System.out.println(name + " cutting");
}
public void box() {
System.out.println(name + " boxing");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class GreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println("给GreekPizza准备原材料");
}
}
public class CheessPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println("给CheessPizza准备原材料");
}
}
public class OrderPizza {
//构造方法
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
String orderType;//订购披萨的类型
do {
orderType = getType();
if (orderType.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName("GreekPizza");
} else if (orderType.equals("cheess")) {
pizza = new CheessPizza();
pizza.setName("CheessPizza");
} else {
break;
}
//输出pizza制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
//写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str = null;
str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
//相当于客户端
public class OrderStore {
public static void main(String[] args) {
OrderPizza orderPizza = new OrderPizza();
}
}
传统方式的优缺点：
- 优点是比较好理解，简单易操作；
- 缺点是违反了设计模式的ocp原则，即对扩展开放，对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽量少修改代码；
- 比如这时我们要新增加一个Pizza的种类（Pepper披萨），我们需要做的修改较大。
改进的思路分析：
- 分析：修改代码可以接受，但是如果我们在其它的地方也有创建Pizza的代码，就意味着，也需要修改，而创建Pizza的代码，往往有多处；
- 思路：把创建Pizza对象封装到一个类中，这样我们有新的Pizza种类时，只需要修改该类就可，其它有创建到Pizza对象的代码就不需要修改了（使用简单工厂模式）。
简单工厂模式
简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式。
简单工厂模式：定义了一个创建对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为。
在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者谋批对象时，就会使用到工厂模式。
简单工厂模式的设计方案：定义一个可以实例化Pizza对象的类，封装创建对象的代码。
//简单工厂类
public class SimpleFactory {
//简单工厂模式，也叫静态工厂模式，可以用static修饰该方法
public Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName("GreekPizza");
} else if (orderType.equals("cheess")) {
pizza = new CheessPizza();
pizza.setName("CheessPizza");
}
//输出pizza制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
return pizza;
}
}
public class OrderPizza2 {
//定义一个简单工厂对象
SimpleFactory simpleFactory;
//构造器
public OrderPizza2(SimpleFactory simpleFactory) {
setFactory(simpleFactory);
}
Pizza pizza = null;
public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
String orderType = "";//用户输入的
this.simpleFactory = simpleFactory;//设置简单工厂对象
do {
orderType = getType();
pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);
//输出pizza制作过程
if (pizza != null) {
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("订购失败");
break;
}
} while (true);
}
//写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str = null;
str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
//相当于客户端
public class OrderStore {
public static void main(String[] args) {
OrderPizza2 orderPizza = new OrderPizza2(new SimpleFactory());
}
}
工厂方法模式
披萨项目新的需求：客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如“北京的奶酪披萨”、“北京的胡椒披萨”或者是“伦敦的奶酪披萨”、“伦敦的胡椒披萨”。
思路一：使用简单工厂模式，创建不同的简单工厂类，比如BJPizzaSimpleFactory、LDPizzzaSimpleFactory等等，从当前这个案例来说，也是可以的，但是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性 、可扩展性并不是特别好。
思路二：使用工厂方法模式。将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同口味点餐子类中具体实现。
工厂方法模式定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。
//把Pizza类做成抽象类
public abstract class Pizza {
private String name;//名字
//准备原材料，不同的披萨不一样，因此，我们做成抽象方法
public abstract void prepare();
public void bake() {
System.out.println(name + " baking");
}
public void cut() {
System.out.println(name + " cutting");
}
public void box() {
System.out.println(name + " boxing");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class BJCheessPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("北京的CheessPizza");
System.out.println(" 北京的CheessPizza 准备原材料");
}
}
public class BJPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("北京的Pepper");
System.out.println(" 北京的Pepper 准备原材料");
}
}
public class LDCheessPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("伦敦的CheessPizza");
System.out.println(" 伦敦的CheessPizza 准备原材料");
}
}
public class LDPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("伦敦的Pepper");
System.out.println(" 伦敦的Pepper 准备原材料");
}
}
public abstract class OrderPizza {
//构造方法
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
String orderType;//订购披萨的类型
do {
orderType = getType();
//调用方法
pizza = creatPizza(orderType);
//输出pizza制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
//定义一个抽象方法，让各个工厂子类自己实现
abstract Pizza creatPizza(String orderType);
//写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str = null;
str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
public class BJOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza creatPizza(String orderType) {
Pizza pizza=null;
if (orderType.equals("Cheess")){
pizza=new BJCheessPizza();
}else if(orderType.equals("Pepper")){
pizza=new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza creatPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("Cheess")) {
pizza = new LDCheessPizza();
} else if (orderType.equals("Pepper")) {
pizza = new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
//披萨店
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
new BJOrderPizza();//创建北京各种口味的披萨
new LDOrderPizza();//创建伦敦各种口味的披萨
}
}
抽象工厂模式
抽象工厂模式：定义了一个interface用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类。
抽线工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合。
从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进（或者 称为进一步的抽象）。
将工厂抽象成两层，AbsFactory（抽象工厂）具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护。
//一个抽象工厂模式的抽象层（接口）
public interface AbsFactory {
//让下面的工厂子类来具体实现
Pizza createPizza(String orderType);
}
//这是一个工厂子类
public class BJFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("Cheess")) {
pizza = new BJCheessPizza();
}
if (orderType.equals("Pepper")) {
pizza = new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
public class LDFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza=null;
if (orderType.equals("Cheess")){
pizza=new LDCheessPizza();
}if (orderType.equals("Pepper")){
pizza=new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
public class OrderPizza {
AbsFactory factory;
//构造器
public OrderPizza(AbsFactory factory) {
setFactory(factory);
}
private void setFactory(AbsFactory factory) {
Pizza pizza = null;
String orderType = "";//用户输入
this.factory = factory;
do {
orderType = getType();
//factory可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类
pizza = factory.createPizza(orderType);
if (pizza != null) {
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.box();
pizza.cut();
} else {
System.out.println("订购失败");
break;
}
} while (true);
}
//写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str = null;
str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
new OrderPizza(new BJFactory());
new OrderPizza(new LDFactory());
}
}
工厂模式小结
工厂模式的意义：将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦，从而提高项目的扩展和维护性。
三种工厂模式：简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式。
设计模式的依赖抽象原则：
- 创建对象实例时，不要直接new类，而是把这个new类的动作放在一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用；
- 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface（接口）；
- 不要覆盖基类中已经实现的方法。
作者：-亚州Asu-
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