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设计模式之工厂模式

Posted on 2021-11-10 21:51 梁小迪阅读(95) 评论(0) 收藏举报

1、解决的问题

将原来分散在各个地方的对象创建过程单独抽离出来，交给工厂类进行创建。

其他的地方想要创建对象直接找工厂（调用对象的方法）进行创建。

2、工厂模式的三种类型

　　1、简单工厂

　　2、工厂方法

　　3、抽象工厂

3、简单工厂（不属于23种设计模式）

定义：一个工厂类根据传入不同的参数返回不同的实例，所有的实例都有共同的父类或者接口。

适用场景：

由于只有一个工厂类，所以必须保证工厂类里面创建对象的逻辑不能过于复杂
工厂类对外屏蔽了创建对象的过程，客户端获取对象的创建是无感知的

拿泡茶为例，茶叶有好多种类，比如龙井、碧螺春、毛尖等。
首先一个ITea接口：

1 public interface ITea {
2     // 沏茶
3     public void makeTea();
4 }

再定义两种类型的茶，西湖龙井和碧螺春：

public class LongjingTea implements ITea {
    @Override
    public void makeTea() {
        System.out.println("西湖龙井");
    }
}

public class BiluochunTea implements ITea{
    @Override
    public void makeTea() {
        System.out.println("碧螺春");
    }
}

假如其它有一处代码要使用“茶”这个对象沏一壶茶，有如下代码：

 1     /**
 2      *  准备沏一杯茶，根据传入的参数决定不同的茶叶类型
 3      */
 4     public ITea prepareTea(String type){
 5         ITea tea = null;
 6         if(type.equals("longjing")){
 7             tea = new LongjingTea();
 8         }else if(type.equals("biluochun")){
 9             tea = new BiluochunTea();
10         }
11         if(tea != null){
12             tea.makeTea();
13         }
14         return tea;
15     }

接下来，我们可以分析下不使用工厂模式的情况：

如果我们的工程中不是一处用了类似这段代码逻辑，那增加一种茶叶的类型（比如毛尖）就需要修改多处代码，不利于维护。

因此，可以考虑，将创建茶叶对象的逻辑抽离出来，单独放到一个类中，这个类便是工厂类（专门生产茶叶的工厂）。这样维护起来便方便很多，客户端代码也无需知道对象创建的具体细节，只需要从工厂类中获取对象即可。

简单工厂类实现如下：

 1 public class TeaFactory {
 2 
 3     public ITea createTea(String type){
 4         ITea tea = null;
 5         if(type.equals("longjing")){
 6             tea = new LongjingTea();
 7         }else if(type.equals("biluochun")){
 8             tea = new BiluochunTea();
 9         }
10         if(tea != null){
11             tea.makeTea();
12         }
13         return tea;
14     }
15 }

客户端代码要使用茶对象，需要从工厂中获取：

1     public static void main(String[] args) {
2 
3         TeaFactory teaFactory = new TeaFactory();
4         ITea tea = teaFactory.createTea("longjing");
5     }

二、工厂方法模式

在上面的简单工厂中，如果要创建的产品类型较多，且各个产品创建的过程不尽相同，则一个工厂类职责会变得越来越多，不符合单一职责原则。另外简单工厂也不符合开闭原则。要新增一种产品需要修改原来的工厂类。因此，工厂方法模式中，将生产各种类型的产品的工厂也做了抽象分离。比如，上面例子中的，生产龙井的有专门的龙井工厂，生产碧螺春的有专门的碧螺春工厂。

工厂方法模式中，针对不同的对象提供不同的工厂，每个对象都有一个与之对应的工厂，koi是定义一个用于创建对象的接口，让子类决定初始化哪一个类，将实例化延迟到其子类。

定义：定义一个用于创建对象的接口，让子类决定将哪一个类实例化

适用场景：

客户端不需要知道它所创建的对象的类。只知道创建它的工厂名就完成了创建过程。
客户端可以通过子类来指定创建对应的对象。

首先创建统一的工厂接口：

1 /**
2  * 生产茶叶的统一接口
3  */
4 public interface ITeaFactory {
5 
6     // 生产茶叶
7     public ITea createTea();
8 }

然后创建两个生产不同类型产品的工厂实现类：

public class LongjingTeaFactory implements ITeaFactory{
    @Override
    public ITea createTea() {
        return new LongjingTea();
    }
}

public class BiluochunTeaFactory implements ITeaFactory{
    @Override
    public ITea createTea() {
        return new BiluochunTea();
    }
}

客户端代码：

public class FactoryMethodTest {
    public static void main(String[] args) {
        ITeaFactory factory = new LongjingTeaFactory();
        factory.createTea();

        factory = new BiluochunTeaFactory();
        factory.createTea();
    }
}

如果要新增一种茶叶，比如毛尖，只需要新建一个生产毛尖的工厂类实现ITeaFactory即可。

可以看到符合开闭原则、单一职责原则。

工厂方法适用于以下场景：
1、创建对象需要大量重复的代码。
2、客户端（应用层）不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节。
3、一个类通过其子类来指定创建哪个对象。

工厂方法也有缺点：
1、类的个数容易过多，增加复杂度。
2、增加了系统的抽象性和理解难度。

三、抽象工厂

举例说明下，有两个工厂，美的、格力。这两个工厂都生产两种产品：冰箱和洗衣机。

下面使用抽象工厂模式来描述每个工厂的两种产品的创建过程。

1、首先创建两个产品的接口类：

 1 /**
 2  * 冰箱
 3  */
 4 public interface IFridge {
 6     // 冷藏
 7     void coldStorage();
 8 }
 9 
10 /**
11  * 洗衣机
12  */
13 public interface IWasher {
14     void wash();
15 }

2、创建每个工厂的两种产品（总共四种产品）：

美的的冰箱和洗衣机：

 1 public class MeideFridge implements IFridge{
 2     @Override
 3     public void coldStorage() {
 4         System.out.println("美的冰箱");
 5     }
 6 }
 7 
 8 public class MeideWasher implements IWasher {
 9     @Override
10     public void wash() {
11         System.out.println("美的洗衣机");
12     }
13 }

格力的冰箱和洗衣机：

 1 public class GeliFridge implements IFridge {
 2     @Override
 3     public void coldStorage() {
 4         System.out.println("格力冰箱");
 5     }
 6 }
 7 
 8 public class GeliWasher implements IWasher{
 9     @Override
10     public void wash() {
11         System.out.println("格力洗衣机");
12     }
13 }

3、创建抽象工厂接口

家用电器工厂，生产一组产品。

1 /**
2  * 抽象工厂接口，家用电器工厂，生产冰箱和洗衣机
3  */
4 public interface IHouseholdElectricFactory {
5 
6     IFridge createFridge();
7 
8     IWasher createWasher();
9 }

4、创建具体产品等级的工厂

这里是创建美的和格力的工厂实现类。

 1 public class MeideHouseholdFactory implements IHouseholdElectricFactory{
 2     @Override
 3     public IFridge createFridge() {
 4         return new MeideFridge();
 5     }
 6 
 7     @Override
 8     public IWasher createWasher() {
 9         return new MeideWasher();
10     }
11 }
12 
13 public class GeliHouseholdFactory implements IHouseholdElectricFactory{
14     @Override
15     public IFridge createFridge() {
16         return new GeliFridge();
17     }
18 
19     @Override
20     public IWasher createWasher() {
21         return new GeliWasher();
22     }
23 }

5、客户端代码使用

1 public class AbsFactoryTest {
2     public static void main(String[] args) {
3 
4         IHouseholdElectricFactory factory = new MeideHouseholdFactory();
5         factory.createFridge().coldStorage();
6         factory.createWasher().wash();
7     }
8 }