Java工厂模式

简介: 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


 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

image.png

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

image.png

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

image.png

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。

image.png

类图

image.png

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

image.png


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