java设计模式-工厂模式

引言

工厂模式主要是为创建对象提供了接口。工厂模式按照《Java与模式》中的提法分为三类:

1. 简单工厂模式(Simple Factory)

2. 工厂方法模式(Factory Method)

3. 抽象工厂模式(Abstract Factory)

这三种方法从上到下逐步具有抽象性,还有一种分类方法,将简单工厂看做工厂方法的一种特例,分为一类。本片文章主要讲解简单工厂模式和工厂方法模式,抽象工厂模式请参考下一章。文章属个人见解,如有不对还望大佬们指正。


一、简单工厂模式

举个小栗子:某客户去某工厂买轿车,客户说买宝马,则希望得到一辆宝马,客户说买奔驰,则希望得到一辆奔驰,客户说买……在这个过程中,客户并不关心车如何制造的过程,这就可以用简单工厂模式来实现。

在上面的栗子中,可以划分三种角色:

1、工厂类角色:栗子中的工厂,也是本模式的核心模块,通过不同的输入,生产制造出不同的车;

2、抽象产品角色:不同的车都可以抽象为车的概念,由接口或者抽象类来体现;

3、具体产品角色:即栗子中的宝马车、奔驰车等具体产品,通过实现或继承抽象产品来实现;

用类图来表示他们之间的关系:

java设计模式-工厂模式_第1张图片
简单工厂模式类图

图中接口Car表示抽象产品角色,具有一般性;BwmCar类、BenzCar类等为具体产品角色;CarFactory为工厂类角色,主要生产不同的汽车;FactoryDemo可以理解为“客户”。

实现代码如下

1、先创建抽象产品类

抽象产品类

2、创建具体产品类

java设计模式-工厂模式_第2张图片
具体产品类
java设计模式-工厂模式_第3张图片
具体产品类
java设计模式-工厂模式_第4张图片
具体产品类

3、创建工厂类

java设计模式-工厂模式_第5张图片
工厂类

4、“客户”买车

java设计模式-工厂模式_第6张图片
测试类

5、测试结果

java设计模式-工厂模式_第7张图片
测试结果

通过上面的小栗子,希望大家能对简单工厂模式有一定的了解,简单工厂模式一般适用于小项目或者具体产品很少扩展的情况。

优点:能很好的将对象的使用和创建分开,使用者并不关心对象的创建,达到了相对解耦的目的;

缺点:可扩展性较差,假如增加新的产品类,则需要修改核心类代码(即工厂类),这样违背了开闭原则(请参考上篇文章)。针对这点,工厂方法模式能很好的解决。


二、工厂方法模式

还举上面的例子,假设增加了新的品牌车(如大众),核心工厂需要改造,每次增加新品牌,都需要改造,会把核心工厂“累坏的”。换一个新的思路,将工厂抽象出来,抽象方法为造车,至于具体造车由实现类或者继承类去实现,这样的话,某客户要买宝马车,就可以去宝马车工厂买,某客户要买奔驰车,则可以去奔驰车购买……这样在新增车品牌时,只需要扩展工厂实现类即可,完美的解决了简单工厂模式解决不了的开闭原则。

在工厂方法模式中有四种角色:

抽象工厂类角色:这是工厂方法模式的核心,是具体的工厂类角色必须实现或继承的父类,将工厂抽象化;

具体工厂类角色:上面例子中的宝马车工厂、奔驰车工厂,用创建对应的具体产品;

抽象产品类角色:不同的车都可以抽象为车的概念,由接口或者抽象类来体现;

具体产品角色:即栗子中的宝马车、奔驰车等具体产品,通过实现或继承抽象产品来实现;

用类图表示如下:

java设计模式-工厂模式_第8张图片
工厂方法模式类图

由上图可以看出,具体的车不再由核心工厂创建,而由不同的工厂创建。

实现代码如下:

1、先创建抽象产品类

抽象产品类

2、创建具体产品类

java设计模式-工厂模式_第9张图片
具体产品类
java设计模式-工厂模式_第10张图片
具体产品类
java设计模式-工厂模式_第11张图片
具体产品类

3、创建抽象工厂类

java设计模式-工厂模式_第12张图片
抽象工厂类

4、创建具体工厂类

java设计模式-工厂模式_第13张图片
具体工厂类
java设计模式-工厂模式_第14张图片
具体工厂类
java设计模式-工厂模式_第15张图片
具体工厂类

4、“客户”买车类

java设计模式-工厂模式_第16张图片
测试类

测试结果:

java设计模式-工厂模式_第17张图片
测试结果

使用开闭原则来分析下工厂方法模式。即当有新产品时,只要继承或实现抽象产品类;新建具体工厂继承或实现抽象工厂而不用修改任何一个类)工厂方法模式是完全符合开闭原则的!

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