工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了,是用工厂方法代替new操作的一种模式,工厂模式在Java程序中可以说是随处可见。本文来给大家详细介绍下工厂模式
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
三种工厂模式的区别
实现了创建者和调用者的分离
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
简单工厂模式
接口定义
public interface Car { void run(); }
Car实现类
public class Audi implements Car { @Override public void run() { System.out.println("奥迪再跑..."); } } public class Byd implements Car { @Override public void run() { System.out.println("比亚迪再跑!"); } }
简单工厂类
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 class CarFactory2 { public static Car createAudi(){ return new Audi(); } public static Car createByd(){ return new Byd(); } }
测试
public class Client02 { //调用者 public static void main(String[] args) { Car c1 =CarFactory.createCar("奥迪"); Car c2 = CarFactory.createCar("比亚迪"); c1.run(); c2.run(); } }
小结:
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。
工厂方法模式
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
业务接口
public interface Car { void run(); }
car实现类
public class Audi implements Car { @Override public void run() { System.out.println("奥迪再跑!"); } } public class Benz implements Car { @Override public void run() { System.out.println("奔驰再跑!"); } }
工厂接口
public interface Car { void run(); }
每个car实现类对应创建一个工厂类
public class AudiFactory implements CarFactory { @Override public Car createCar() { return new Audi(); } } public class BenzFactory implements CarFactory { @Override public Car createCar() { return new Benz(); } }
测试
public class Client { public static void main(String[] args) { Car c1 = new AudiFactory().createCar(); Car c2 = new BydFactory().createCar(); c1.run(); c2.run(); } }
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。
管理上的难度
这是个关键的问题。
我们先谈扩展。众所周知,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。尽管这没有完全满足OCP,但我们不需要太拘泥于设计理论,要知道,sun提供的java官方工具包中也有想到多没有满足OCP的例子啊。然后我们从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改,很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候,对工厂类的修改会变得相当麻烦(对号入座已经是个问题了)。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)。
根据设计理论建议:工厂方法模式。但实际上,我们一般都用简单工厂模式。
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。
类图
案例代码
public interface Engine { void run(); void start(); } class LuxuryEngine implements Engine{ @Override public void run() { System.out.println("转的快!"); } @Override public void start() { System.out.println("启动快!可以自动启停!"); } } class LowEngine implements Engine{ @Override public void run() { System.out.println("转的慢!"); } @Override public void start() { System.out.println("启动慢!"); } }
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("不能按摩!"); } }
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!"); } }
工厂模式
public interface CarFactory { Engine createEngine(); Seat createSeat(); Tyre createTyre(); }
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(); } }
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(); } }
测试
public class Client { public static void main(String[] args) { CarFactory factory = new LuxuryCarFactory(); Engine e = factory.createEngine(); e.run(); e.start(); } }
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