设计模式学习04----之简单工厂模式以及工厂方法模式以及抽象工厂模式

简介: Spring Boot 的学习先告一段落,我们先温习下相关设计模式。我们先学习下简单工厂模式和工厂方法模式。

Spring Boot 的学习先告一段落,我们先温习下相关设计模式。我们先学习下简单工厂模式和工厂方法模式。


简单工厂模式


定义和结构

简单工厂模式是属于创建型模式,又叫做静态工厂方法(Static Factory Method)模式,但不属于23种GOF设计模式之一。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,可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。

0e73dcade69b580c1a1e8bda108094ac_format,png.png

优缺点

优点: 实现了封装

缺点:违反了高内聚的原则


工厂方法模式


定义和结构

GOF中给出的定义是:工厂方法模式定义一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个。

5e1bbc4e3d363c63ef001f9496279373_format,png.png

有以下四种角色:


抽象工厂角色:定义创建产品的方法

具体工厂角色: 具体实现创建产品的方法

抽象产品角色: 抽象产品的共有方法

具体产品角色:实现产品的共有方法。

以下是一个demo


1.抽象产品类(Product):

package com.factory.factoryMethod;
/**
 *  抽象产品
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:42
 */
abstract  class Product {
    /**
     * 商品展示
     */
    public abstract void show();
}


2.具体产品类 (ProductA 与ProductB)

package com.factory.factoryMethod;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:55
 */
public class ProductA extends Product {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("产品A被生产出来");
    }
}
package com.factory.factoryMethod;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 11:02
 */
public class ProductB extends Product {
    @Override
    public void show() {
        System.out.println("产品B被生产");
    }
}

3.抽象工厂类(Factory)

package com.factory.factoryMethod;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:35
 */
abstract class Factory {
    /**
     * 抽象工厂
     * @return
     */
    public abstract Product manufacture();
}


4.具体工厂类(FactoryA与FactoryB),不同的工厂生产不同的产品

package com.factory.factoryMethod;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:54
 */
public class FactoryA extends Factory {
    @Override
    public Product manufacture() {
        return new ProductA();
    }
}
package com.factory.factoryMethod;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 11:03
 */
public class FactoryB extends Factory {
    @Override
    public Product manufacture() {
        return new ProductB();
    }
}

5.客户端调用

package com.factory.factoryMethod;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 11:05
 */
public class FactoryPattern {
    public static void main(String[] args) {
        //客户需要产品A
        Factory factoryA = new FactoryA();
        factoryA.manufacture().show();
        //客户需要产品B
        FactoryB factoryB = new FactoryB();
        factoryB.manufacture().show();
    }
}


优缺点

优点:


扩展性好,符合开闭原则,对扩展开放,对修改关闭,在增加产品类的情况下,只需要适当修改具体的工厂类或扩展一个工厂类。

多态性:客户代码可以做到与特定应用无关,使用于任何实体类。

良好的封装性,代码结构清晰。

屏蔽产品类

典型的解耦框架:高层模块只需要知道产品的抽象类,其他的实现类都不需要关心,符合迪米特法则,符合里氏替换原则。

缺点:

一个具体工厂只能创建一类产品。

抽象工厂模式


定义和结构

GOF 中给出的定义是:抽象工厂模式提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体的类。

ff2a3425082420c9a84a17ee65ea3440_format,png.png

从类图中我们可以看出,抽象工厂中每个工厂可以创建多种产品,比如:Factory1可以创建ProductA和ProductB两种产品。

组成 关系 作用
抽象工厂类(Factory) 具体工厂的父类 定义具体工厂的公共接口方法
具体工厂类(Factory1) 抽象工厂的子类,被外界调用 描述具体工厂,实现FactoryMethod工厂方法创建产品的实例
抽象产品类(ProductA) 具体产品的父类 定义具体产品的公共接口
具体产品类(ProductA1) 抽象产品的子类,工厂类创建的目标类 定义生产的具体产品

抽象工厂类

package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:35
 */
public interface Factory {
    /**
     * 创建抽象产品A
     * @return
     */
    ProductA createProductA();
    /**
     * 创建抽象产品B
     * @return
     */
    ProductB createProductB();
}


具体工厂类A和具体工厂类B

package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:54
 */
public class FactoryA implements Factory {
    public ProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }
    public ProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }
}
package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 11:03
 */
public class FactoryB implements Factory {
    public ProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }
    public ProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }
}


抽象产品A

package com.factory.abstractFactory;
/**
 * 抽象产品
 *
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:42
 */
public interface ProductA {
    /**
     * 商品展示
     */
    void show();
}


具体产品A1和具体产品A2

package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:55
 */
public class ProductA1 implements ProductA {
    public void show() {
        System.out.println("产品A1被生产出来");
    }
}
package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:55
 */
public class ProductA2 implements ProductA {
    public void show() {
        System.out.println("产品A2被生产出来");
    }
}


抽象产品B

package com.factory.abstractFactory;
/**
 * 抽象产品
 *
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 10:42
 */
public interface ProductB {
    /**
     * 商品展示
     */
    void show();
}


具体产品B1和具体产品B2

package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 11:02
 */
public class ProductB1 implements ProductB {
    public void show() {
        System.out.println("产品B1被生产");
    }
}
package com.factory.abstractFactory;
/**
 * @author xiang.wei
 * @create 2018/4/8 11:02
 */
public class ProductB2 implements ProductB {
    public void show() {
        System.out.println("产品B2被生产");
    }
}


总结:抽象工厂模式的角色与工厂方法模式的角色相同,可以将抽象工厂模式看成是工厂方法模式的扩展。


优缺点

优点

降低耦合

抽象工厂模式将具体产品的创建延迟到具体工厂的子类中,这样将对象的创建封装起来,可以减少客户端与具体产品类之间的依赖,从而使系统耦合度低,这样更有利于后期的维护和扩展。

更符合开-闭原则

新增一种产品类时,只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可。而简单工厂模式需要修改工厂类的判断逻辑。

符合单一职责原则

每个具体工厂类只负责创建对应的产品,而简单工厂中的工厂类存在复杂的switch逻辑判断。

不使用静态工厂方法, 可以形成基于继承的等级结构

不使用静态工厂方法, 可以形成基于继承的等级结构,简单工厂模式的工厂类使用静态工厂方法。

缺点

抽象工厂模式很难支持新种类产品的变化。

这是因为抽象工厂接口中已经确定了可以被创建的产品集合,如果需要添加新产品,此时就必须去修改抽象工厂的接口,这样就涉及到抽象工厂类的以及所有子类的改变,这样也就违背了“开发——封闭”原则。

对于新的产品族符合开-闭原则;对于新的产品种类不符合开-闭原则,这一特性称为开-闭原则的倾斜性。

应用场景(汇总)

不管简单工厂模式,工厂方法模式还是抽象工厂模式,他们具有相似的特性,所以他们的适用场景也是类似的。

首先,作为一种创建型模式,在任何需要生成复杂对象的地方。都可以使用工厂方法模式,有一点需要注意的是复杂对象适合适用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过new 就可以完成创建的对象,无需适用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

其次,工厂模式是一种典型的解耦模式,迪米特法则在工厂模式中的表现的尤其明显。例如调用者自己组装增加依赖关系时,可以考虑试用工厂模式。将会大大降低对象之间的耦合度。

最后,由于工厂模式是依赖抽象架构的。它把实例化产品的任务交由实现类完成,扩展性比较好,也就是,当系统需要有比较好的扩展性时,可以考虑工厂模式,不同的产品用不同的实现工厂来组装。


引用

https://www.cnblogs.com/yumo1627129/p/7197524.html

https://blog.csdn.net/qq_25551295/article/details/49837513


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