Factory(工厂模式)

编程知识 行业动态 更新时间:2024-06-13 00:20:03

文章目录

  • 工厂模式
    • 简单工厂
    • 工厂方法模式
    • 抽象工厂模式

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。

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

工厂模式可以分为三类:

模式说明
简单工厂模式(Simple Factory)用来生产同一等级结构中的任意产品。(对于增加新的产品,需要修改已有代码)
工厂方法模式(Factory Method)用来生产同一等级结构中的固定产品。(支持增加任意产品)
抽象工厂模式(Abstract Factory)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)

核心本质:

1、实例化对象,用工厂方法代替new操作。
2、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


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...");
		}
	}
	
	public class Benz implements Car {
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("奔驰...");
		}
	}

简单工厂类

	public class CarFactory {
		public static  Car createCar(String type){
			if("奥迪".equals(type)){
				return new Audi();
			}else if("奔驰".equals(type)){
				return new Benz ();
			}else{
				return null;
			}
		}
	}

测试

	public class Client {   //调用者
		public static void main(String[] args) {
			Car c1 =CarFactory.createCar("奥迪");
			Car c2 = CarFactory.createCar("奔驰");
			
			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:

1、为了避免简单工厂模式的缺点,不完全满足OCP。
2、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

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...");
		}
	}
	
	public class Byd implements Car {
		@Override
		public void run() {
			System.out.println("比亚迪...");
		}
	}

工厂接口

	public interface CarFactory {
		Car createCar();
	}

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 BydFactory implements CarFactory {
		@Override
		public Car createCar() {
			return new Byd ();
		}
	}

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

1、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)
2、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

类图

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:
1、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。

2、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。

3、抽象工厂模式

  • 不可以增加产品,可以增加产品族!

应用场景

应用场景
反射中Class对象的newInstance()
XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象
spring中IOC容器创建管理bean对象
Hibernate中SessionFactory创建Session
JDBC中Connection对象的获取
JDK中Calendar的getInstance方法

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