工厂模式

1、定义

  定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类,工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

  (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)

2、模式分类

  工厂模式根据抽象程度的不同分为三种:简单工厂模式(也叫静态工厂模式)、工厂方法模式、以及抽象工厂模式

3、主要优点

  • 可以使代码结构清晰,有效地封装变化。在编程中,产品类的实例化有时候是比较复杂和多变的,通过工厂模式,将产品的实例化封装起来,使得调用者根本无需关心产品的实例化过程,只需依赖工厂即可得到自己想要的产品。
  • 对调用者屏蔽具体的产品类。如果使用工厂模式,调用者只关心产品的接口就可以了,至于具体的实现,调用者根本无需关心。即使变更了具体的实现,对调用者来说没有任何影响。
  • 降低耦合度。产品类的实例化通常来说是很复杂的,它需要依赖很多的类,而这些类对于调用者来说根本无需知道,如果使用了工厂方法,我们需要做的仅仅是实例化好产品类,然后交给调用者使用。对调用者来说,产品所依赖的类都是透明的。  

4、适用场景

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

        首先,作为一种创建类模式,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。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过new就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。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表现的尤为明显。假如调用者自己组装产品需要增加依赖关系时,可以考虑使用工厂模式。将会大大降低对象之间的耦合度。

       再次,由于工厂模式是依靠抽象架构的,它把实例化产品的任务交由实现类完成,扩展性比较好。也就是说,当需要系统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。

5、工厂方法模式

      工厂方法模式有四个要素:

  • 工厂接口。工厂接口是工厂方法模式的核心,与调用者直接交互用来提供产品。在实际编程中,有时候也会使用一个抽象类来作为与调用者交互的接口,其本质上是一样的。
  • 工厂实现。在编程中,工厂实现决定如何实例化产品,是实现扩展的途径,需要有多少种产品,就需要有多少个具体的工厂实现。
  • 产品接口。产品接口的主要目的是定义产品的规范,所有的产品实现都必须遵循产品接口定义的规范。产品接口是调用者最为关心的,产品接口定义的优劣直接决定了调用者代码的稳定性。同样,产品接口也可以用抽象类来代替,但要注意最好不要违反里氏替换原则。
  • 产品实现。实现产品接口的具体类,决定了产品在客户端中的具体行为。

  前文提到的简单工厂模式跟工厂方法模式极为相似,区别是:简单工厂只有三个要素,他没有工厂接口,并且得到产品的方法一般是静态的。因为没有工厂接口,所以在工厂实现的扩展性方面稍弱,可以算所工厂方法模式的简化版,关于简单工厂模式,在此一笔带过。

实现例子:

(java)

#场景是这样的:汽车由发动机、轮、底盘组成,现在需要组装一辆车交给调用者。假如不使用工厂模式,代码如下:
class Engine {
    public void getStyle(){
        System.out.println("这是汽车的发动机");
    }
}
class Underpan {
    public void getStyle(){
        System.out.println("这是汽车的底盘");
    }
}
class Wheel {
    public void getStyle(){
        System.out.println("这是汽车的轮胎");
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        Engine engine = new Engine();
        Underpan underpan = new Underpan();
        Wheel wheel = new Wheel();
        ICar car = new Car(underpan, wheel, engine);
        car.show();
    }
}

  可以看到,调用者为了组装汽车还需要另外实例化发动机、底盘和轮胎,而这些汽车的组件是与调用者无关的,严重违反了迪米特法则,耦合度太高。并且非常不利于扩展。另外,本例中发动机、底盘和轮胎还是比较具体的,在实际应用中,可能这些产品的组件也都是抽象的,调用者根本不知道怎样组装产品。假如使用工厂方法的话,整个架构就显得清晰了许多。

interface IFactory {
    public ICar createCar();
}
class Factory implements IFactory {
    public ICar createCar() {
        Engine engine = new Engine();
        Underpan underpan = new Underpan();
        Wheel wheel = new Wheel();
        ICar car = new Car(underpan, wheel, engine);
        return car;
    }
}
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IFactory factory = new Factory();
        ICar car = factory.createCar();
        car.show();
    }
}

  使用工厂方法后,调用端的耦合度大大降低了。并且对于工厂来说,是可以扩展的,以后如果想组装其他的汽车,只需要再增加一个工厂类的实现就可以。无论是灵活性还是稳定性都得到了极大的提高。

 6、抽象工厂模式

【每一个模式都是针对一定问题的解决方案,工厂方法模式针对的是一个产品等级结构;而抽象工厂模式针对的是多个产品等级结构】

  当每个抽象产品都有多于一个的具体子类的时候,工厂角色怎么知道实例化哪一个子类呢?比如每个抽象产品角色都有两个具体产品。抽象工厂模式提供两个具体工厂角色,分别对应于这两个具体产品角色,每一个具体工厂角色只负责某一个产品角色的实例化。每一个具体工厂类只负责创建抽象产品的某一个具体子类的实例。【多对一

产品族:

  是指位于不同产品等级结构中,功能相关联的产品组成的家族。一般是位于不同的等级结构中的相同位置上。显然,每一个产品族中含有产品的数目,与产品等级结构的数目是相等的,形成一个二维的坐标系,水平坐标是产品等级结构,纵坐标是产品族。例如蔬菜、水果就是产品等级结构;产地北方、南方就是产品族

 

 1 <?php
 2 #抽象工厂模式
 3 
 4 #产品等级结构(水果、蔬菜)
 5 #产品水果
 6 interface Fruit{}
 7 #产品蔬菜
 8 interface Vegetable{}
 9 
10 #产品族(北方、南方)
11 #一个产品族对应各个产品等级
12 #北方水果
13 class NorthFruit implements Fruit
14 {
15     //一列操作
16 }
17 #南方水果
18 class SouthFruit implements Fruit
19 {
20     //一列操作
21 }
22 #北方蔬菜
23 class NorthVegetable implements Vegetable
24 {
25     //一列操作
26 }
27 #南方蔬菜
28 class SouthVegetable implements Vegetable
29 {
30     //一列操作
31 }
32 
33 #抽象工厂接口
34 #有多少个产品等级结构,接口就有多少个声明方法
35 interface Factory
36 {
37     public function createFruit();
38     public function createVegetable();
39 }
40 #实现抽象接口,有多少个产品族就有多少个工厂类
41 #北方工厂类
42 class NorthFactory implements Factory
43 {
44     public function createFruit()
45     {
46         return new NorthFruit();
47     }
48 
49     public function createVegetable()
50     {
51         return new NorthVegetable();
52     }
53 } 
54 #南方工厂类
55 class SouthFactory implements Factory
56 {
57     public function createFruit()
58     {
59         return new SouthFruit();
60     }
61 
62     public function createVegetable()
63     {
64         return new SouthVegetable();
65     }
66 } 
67 
68 #------------------------------#
69 #客户端
70 #想要哪个对象就找工厂
71 $northFactory=new NorthFactory();
72 $a=$northFactory->createFruit();    #获取北方水果对象
73 
74 ?>

 

优点:

  • 封装性
  • 能够快速增加产品等级结构

缺点:

  • 抽象工厂模式的产品族扩展比较困难

 

(以上是自己的一些见解,若有不足或者错误的地方请各位指出)

 作者:那一叶随风   http://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/

 原文地址: https://www.cnblogs.com/phpstudy2015-6/p/6732784.html

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posted @ 2018-08-25 22:20 那一叶随风 阅读(...) 评论(...) 编辑 收藏