【设计模式】用通俗易懂的方式讲解工厂模式

简介: 在Java编程中,我们常常需要创建各种不同类型的对象来完成各种任务。然而,如果我们直接使用new操作符创建对象,就会导致代码出现严重的耦合性问题

在Java编程中,我们常常需要创建各种不同类型的对象来完成各种任务。然而,如果我们直接使用new操作符创建对象,就会导致代码出现严重的耦合性问题。例如,如果我们想要更换某个对象,就需要在所有创建该对象的地方都进行修改,这不符合软件设计中的开闭原则。为了解决这个问题,我们可以使用工厂模式来生产对象。这样,我们只需要与工厂进行交互,而不需要直接与对象进行交互,从而彻底解耦。如果需要更换对象,只需要在工厂中进行相应的更改即可,而不需要修改所有的创建对象的代码。

今天我们就用案例的方式来聊一聊工厂模式,工厂模式作为一种设计模式在许多项目里应用十分广泛,主要分为下面三种:

1.简单工厂模式

2.工厂方法模式

3.抽象工厂模式

举个例子说明一下

1.简单工厂模式

在不用工厂模式的情况下,例如我们之前可能直接用new关键字创建对象,假设在电商场景下,我们需要创建一个美团的商品和饿了么的商品,就像下面这样

Goods meiTuanGoods = new MeiTuanGoods("美团商品");
Goods elemeGoods = new ElemeGoods("饿了么商品");

这样写可能会出现前面我们提到的问题,"耦合性过高",如果我们有一天需要对创建美团商品的方式进行改动,那么需要在每个创建美团商品的地方进行改动,工程量变得非常巨大

解决方式

简单工厂模式类图
image.png

建立工厂类

public class SimpleFactory {
   
   

    public static Goods createGoods(String channel) {
   
   
        if (channel.equals("美团")) {
   
   
            return new MeiTuanGoods("美团商品");
        } else if (channel.equals("饿了么")) {
   
   
            return new ElemeGoods("饿了么商品");
        }
        return null;
    }
}

商品类


public class Goods {
   
   

    private String name;

    public Goods(String name) {
   
   
        this.name = name;
    }

    public String getName() {
   
   
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
   
   
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
   
   
        return "Goods{" +
                "name='" + name + '\'' +
                '}';
    }
}

public class MeiTuanGoods extends Goods {
   
   
    public MeiTuanGoods(String name) {
   
   
        super(name);
    }
}

public class ElemeGoods extends Goods {
   
   
    public ElemeGoods(String name) {
   
   
        super(name);
    }
}

有了SimpleFactory工厂类,我们创建美团或是饿了么的商品时不再需要直接跟商品类打交道,而是通过工厂类创建出来,就像下面这样


public class Main {
   
   

    public static void main(String[] args) {
   
   
        Goods meiTuanGoods = SimpleFactory.createGoods("美团");
        System.out.println(meiTuanGoods);
        Goods elemeGoods = SimpleFactory.createGoods("饿了么");
        System.out.println(elemeGoods);
    }
}

这样一来,当发生改动时,只需要改变工厂类中创建商品的地方即可

优点:解耦,创建对象和业务逻辑分开

缺点:当我们需要加入新的商品创建方式时,例如加入淘宝商品,那么就需要在工厂类中再加一个if else判断来实现创建新商品的功能,这样就违反了开闭原则

2.工厂方法模式

工厂方法模式是对上一种模式的改进,我们对工厂的方法进行抽象化,让不同渠道的商品用不同的工厂类来创建,避免违反开闭原则

工厂方法模式类图
image.png

抽象的工厂类

public interface Factory {
   
   

    Goods createGoods();
}

具体实现工厂类


public class MeiTuanFactory implements Factory {
   
   
    @Override
    public Goods createGoods() {
   
   
        return new ElemeGoods("美团商品");
    }
}

public class ElemeFactory implements Factory {
   
   
    @Override
    public Goods createGoods() {
   
   
        return new ElemeGoods("饿了么商品");
    }
}

通过具体的工厂类创建商品

public class Main {
   
   

    public static void main(String[] args) {
   
   
        Factory factory = new MeiTuanFactory();
        Goods meiTuanGoods = factory.createGoods();
        System.out.println(meiTuanGoods);
    }
}

通过工厂方法模式的工厂类创建对象,如果新增一个商品渠道,我们只需要再建一个工厂实现类去实现Factory,用这个工厂实现类去创建新的商品就可以了

优点:满足了工厂模式除耦合的效果外还符合了开闭原则

缺点:新增一种商品时,需要建立对应的工厂实现类,增加了复杂性

3.抽象工厂模式

抽象工厂模式实际上是工厂方法模式的一种改进,上面的工厂方法模式只能满足我们创建同一种类的产品,根据不同业务的需要,我们将同一种类的业务放到同一个工厂类里,例如美团商品、美团商品种类等方法,统一放到一个工厂类,饿了么商品、种类放到另一个工厂类,就像下面这样

public interface Factory {
   
   
    Goods createGoods();
    Category createCategory();
}

public class MeiTuanFactory implements Factory {
   
   
    @Override
    public Goods createGoods() {
   
   
        return new ElemeGoods("美团商品");
    }

    @Override
    public Category createCategory() {
   
   
        return new Category();
    }
}

public class ElemeFactory implements Factory {
   
   
    @Override
    public Goods createGoods() {
   
   
        return new ElemeGoods("饿了么商品");
    }

    @Override
    public Category createCategory() {
   
   
        return new Category();
    }
}

设计模式在项目中是无处不在的,但是如何在合适的场景选择合适的设计模式却非常考验一个工程师的水平,项目中好的设计模式是非常优美的,我们只需要按照设计好的模式传参即可,试想一下,如果代码里存在大量硬编码的代码,每次改动都小心翼翼,稍有不慎则牵一发而动全身,那无论是对我们还是后来人都是极不友好的。

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