工廠模式:主要用來實例化有共同接口的類,工廠模式可以動態(tài)決定應該實例化那一個類。
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工廠模式的形態(tài)
工廠模式主要用一下幾種形態(tài):
1:簡單工廠(Simple Factory)。
2:工廠方法(Factory Method)。
3:抽象工廠(Abstract Factory)。
簡單工廠(Simple Factory)
又叫靜態(tài)工廠,是工廠模式三中狀態(tài)中結構最為簡單的。主要有一個靜態(tài)方法,用來接受參數(shù),并根據(jù)參數(shù)來決定返回實現(xiàn)同一接口的不同類的實例。我們來看一個具體的例子:
假設一家工廠,幾生產(chǎn)洗衣機,有生產(chǎn)冰箱,還有空調等等..
我們先為所有產(chǎn)品定義一個共同的產(chǎn)品接口
public interface Product{}
接著我們讓這個工廠的所有產(chǎn)品都必須實現(xiàn)此接口
public class Washer implements Product{ public Washer(){ System.out.println("洗衣機被制造了"); } } public class Icebox implements Product{ public Icebox(){ System.out.println("冰箱被制造了"); } } public class AirCondition implements Product{ public Icebox(){ System.out.println("空調被制造了"); } }
接下來我們來寫一個工廠類,有它來負責生產(chǎn)以上的產(chǎn)品
public class SimpleFactory { public static Product factory(String productName) throws Exception{ if(productName.equals("Washer")){ return new Washer(); }else if(productName.equals("Icebox")){ return new Icebox(); }else if(productName.equals("AirCondition")){ return new AirCondition(); }else{ throw new Exception("沒有該產(chǎn)品"); } } }
好了,有了這個工廠類,我們就可以開始下定單了,SimpleFactory將根據(jù)不同的定單類決定生產(chǎn)什么產(chǎn)品。
public static void main(String[] args) { try { SimpleFactory.factory("Washer"); SimpleFactory.factory("Icebox"); SimpleFactory.factory("AirCondition"); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } }
由上面的代碼可以看出,簡單工廠的核心就是一個SimpleFactory類,他擁有必要的邏輯判斷能力和所有產(chǎn)品的創(chuàng)建權利,我們只需要向把定單給他,就能得到我們想要的產(chǎn)品。這使用起來似乎非常方便。
但,實際上,這個SimpleFactory有很多的局限。首先,我們每次想要增加一種新產(chǎn)品的時候,都必須修改SimpleFactory的原代碼。其次,當我們擁有很多很多產(chǎn)品的時候,而且產(chǎn)品之間又存在復雜的層次關系的時候,這個類必須擁有復雜的邏輯判斷能力,其代碼量也將不斷地激增,這對以后的維護簡直就是恐怖兩個字...
還有就是,整個系統(tǒng)都嚴重依賴SimpleFactory類,只要SimpleFactory類一出問題,系統(tǒng)就進入不能工作的狀態(tài),這也是最為致命的一點....
以上的不足將在工廠模式的另外兩種狀態(tài)中得到解決。
工廠方法(Factory Method)
上面的代碼告訴我們,簡單工廠并不簡單,它是整個模式的核心,一旦他出了問題,整個模式都將受影響而不能工作,為了降低風險和為日后的維護、擴展做準備,我們需要對它進行重構,引入工廠方法。
工廠方法為工廠類定義了接口,用多態(tài)來削弱了工廠類的職能,以下是工廠接口的定義:
public interface Factory{ public Product create(); }
我們再來定義一個產(chǎn)品接口
public interface Product{}
一下是實現(xiàn)了產(chǎn)品接口的產(chǎn)品類
public class Washer implements Product{ public Washer(){ System.out.println("洗衣機被制造了"); } } public class Icebox implements Product{ public Icebox(){ System.out.println("冰箱被制造了"); } } public class AirCondition implements Product{ public Icebox(){ System.out.println("空調被制造了"); } }
接下來,就是工廠方法的核心部分,也就是具體創(chuàng)建產(chǎn)品對象的具體工廠類,
//創(chuàng)建洗衣機的工廠 public class CreateWasher implements Factory{ public Product create(){ return new Washer(); } } //創(chuàng)建冰箱的工廠 public class CreateIcebox implements Factory{ public Product create(){ return new Icebox(); } } //創(chuàng)建空調的工廠 public class CreateAirCondition implements Factory{ public Product create(){ return new AirCondition(); } }
從上面創(chuàng)建產(chǎn)品對象的代碼可以看出,工廠方法和簡單工廠的主要區(qū)別是,簡單工廠是把創(chuàng)建產(chǎn)品的職能都放在一個類里面,而工廠方法則把不同的產(chǎn)品放在實現(xiàn)了工廠接口的不同工廠類里面,這樣就算其中一個工廠類出了問題,其他工廠類也能正常工作,互相不受影響,以后增加新產(chǎn)品,也只需要新增一個實現(xiàn)工廠接口工廠類,就能達到,不用修改已有的代碼。但工廠方法也有他局限的地方,那就是當面對的產(chǎn)品有復雜的等級結構的時候,例如,工廠除了生產(chǎn)家電外產(chǎn)品,還生產(chǎn)手機產(chǎn)品,這樣一來家電是手機就是兩大產(chǎn)品家族了,這兩大家族下面包含了數(shù)量眾多的產(chǎn)品,每個產(chǎn)品又有多個型號,這樣就形成了一個復雜的產(chǎn)品樹了。如果用工廠方法來設計這個產(chǎn)品家族系統(tǒng),就必須為每個型號的產(chǎn)品創(chuàng)建一個對應的工廠類,當有數(shù)百種甚至上千種產(chǎn)品的時候,也必須要有對應的上百成千個工廠類,這就出現(xiàn)了傳說的類爆炸,對于以后的維護來說,簡直就是一場災難.....
抽象工廠(Factory Method)
抽象工廠:意的意圖在于創(chuàng)建一系列互相關聯(lián)或互相依賴的對象。<
我自己覺得抽象工廠是在工廠方法的基礎上引進了分類管理的概念....
工廠方法用來創(chuàng)建一個產(chǎn)品,它沒有分類的概念,而抽象工廠則用于創(chuàng)建一系列產(chǎn)品,所以產(chǎn)品分類成了抽象工廠的重點,
我們繼續(xù)用上面的例子來說明:
工廠生產(chǎn)的所有產(chǎn)品都用都用大寫字母來標明它們的型號,比如冰箱,就有“冰箱-A",“冰箱-B",同樣,其他的產(chǎn)品也都是遵守這個編號規(guī)則,于是就有了一下產(chǎn)品家族樹
冰箱:
冰箱-A
冰箱-B
洗衣機:
洗衣機-A
洗衣機-B
我們可以為冰箱和洗衣機分別定義兩個產(chǎn)品接口,以對他們進行分類
//洗衣機接口 public interface Washer{ } //冰箱接口 public interface Icebox{ }
接著,我們分別創(chuàng)建這兩個接口的具體產(chǎn)品
//洗衣機-A public class WasherA implements Washer{ public WasherA(){ System.out.println("洗衣機-A被制造了"); } } //洗衣機-B public class WasherB implements Washer{ public WasherB(){ System.out.println("洗衣機-B被制造了"); } } //冰箱-A public class IceboxA implements Icebox{ public IceboxA(){ System.out.println("冰箱-A被制造了"); } } //冰箱-B public class IceboxB implements Icebox{ public IceboxB(){ System.out.println("冰箱-B被制造了"); } }
到此,產(chǎn)品部分我們準備好了,接下來我們來處理工廠部分,我們先來定義工廠行為接口
public interface Factory{ public Washer createWasher(); public Icebox createIcebox(); }
接下來我創(chuàng)造具體的工廠類,我們根據(jù)上面產(chǎn)品的接口,把型號A的產(chǎn)品分為一類,由一個工廠來管理,把型號為B的產(chǎn)品有另一個工廠管理,根據(jù)這個分類,我們可以實現(xiàn)如下的兩個具體工廠類
//創(chuàng)建型號為A的產(chǎn)品工廠 public class FactoryA implements Factory{ //創(chuàng)建洗衣機-A public Washer createWasher(){ return new WasherA(); } //創(chuàng)建冰箱-A public Icebox createIcebox(){ return new IceboxA(); } } //創(chuàng)建型號為B的產(chǎn)品工廠 public class FactoryB implements Factory{ //創(chuàng)建洗衣機-B public Washer createWasher(){ return new WasherB(); } //創(chuàng)建冰箱-B public Icebox createIcebox(){ return new IceboxB(); } }
這樣,我們的抽象工廠就完成了。有上面可以看出,在運用上我覺得工廠方法和抽象工廠,都有自己的應用場景,并沒有什么優(yōu)劣之分,但在應用抽象工廠之前,要先對創(chuàng)建的對象進行系統(tǒng)的分類,這點很重要,好的產(chǎn)品分類規(guī)則能為具體工廠類的選擇調用和以后的擴展提供清晰的思路.
總結
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