JAVA设计模式——工厂模式【简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式】
目录
简单工厂模式
传统方式
简单工厂模式
静态工厂模式
工厂方法模式
抽象工厂模式
工厂模式JDK-Calendar源码分析
工厂模式小结
简单工厂模式
看一个具体的需求
看一个披萨的项目:要便于披萨种类的扩展，要便于维护
（1）披萨的种类很多(比如GreekPizz、CheesePizz等)
（2）披萨的制作有prepare，bake, cut, box
（3）完成披萨店订购功能。
传统方式
使用传统的方式来完成
①思路分析（类图）
②代码演示
编写OrderPizza.java去订购需要的各种Pizza
public class OrderPizza {
//构造器
public OrderPizza(){
Pizza pizza=null;
String orderType;//订购披萨的类型
do{
orderType=getType();
if(orderType.equals("greek")){
pizza=new GreekPizza();
pizza.setName("希腊披萨");
}else if(orderType.equals("chesse")){
pizza=new CheesePizza();
pizza.setName("奶酪披萨");
}else{
break;
}
//输出pizza制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}while(true);
}
private String getType(){
try{
BufferedReader strin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str=strin.readLine();
return str;
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
new OrderPizza();
}
}
public class GreekPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println("给希腊披萨准备原材料");
}
}
public class PepperPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println("给胡椒披萨准备原材料");
}
}
public class CheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println("给制作奶酪披萨，准备原材料");
}
}
public abstract class Pizza {
//名字
protected String name;
//准备原材料，不同的披萨不一样，所以为抽象方法
public abstract void prepare();
public void bake(){
System.out.println(name+ " baking;");
}
public void cut(){
System.out.println(name+" cutting;");
}
public void box(){
System.out.println(name+" boxing");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
传统方式的优缺点
1)优点是比较好理解，简单易操作。
2)缺点是违反了设计模式的ocp 原则，即对扩展开放，对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修
改代码，或者尽可能少修改代码.
3)比如我们这时要新增加一个Pizza的种类(Pepper披萨)，我们需要做如下修改.如果我们增加一个 Pizza类，只要是订购Pizza的代码都需要修改。
4)改进的思路分析
分析:修改代码可以接受，但是如果我们在其它的地方也有创建 Pizza的代码,就意味着，也需要修改，而创建Pizza的代码，往往有多处。
思路:把创建Pizza对象封装到一个类中，这样我们有新的Pizza种类时,只需要修改该类就可,其它有创建到Pizza对象的代码就不需要修改了.->简单工厂模式
简单工厂模式
基本介绍
1）简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式
2）简单工厂模式:定义了一个创建对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为(代码)
3）在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式.
使用简单工厂模式
简单工厂模式的设计方案:定义一个可以实例化Pizaa对象的类，封装创建对象的代码。
代码演示：
//简单工厂类
public class SimpleFactory {
//根据orderType,返回对应的Pizza对象
public Pizza createPizza(String orderType){
Pizza pizza=null;
System.out.println("使用简单工厂模式");
if(orderType.equals("greek")){
pizza=new GreekPizza();
pizza.setName("希腊披萨");
}else if(orderType.equals("chesse")){
pizza=new CheesePizza();
pizza.setName("奶酪披萨");
}else if(orderType.equals("pepper")){
pizza=new PepperPizza();
pizza.setName("胡椒披萨");
}
return pizza;
}
//简单工厂模式也叫静态工厂模式
}
public class OrderPizza {
//定义一个简单工厂对象
SimpleFactory simpleFactory;
Pizza pizza=null;
//构造器
public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory){
setFactory(simpleFactory);
}
public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory){
String orderType="";//用户输入
this.simpleFactory=simpleFactory;//设置简单工厂对象
do{
orderType=getType();
pizza=this.simpleFactory.createPizza(orderType);
//输出pizza
if(pizza!=null){ //订购成功
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}else{
System.out.println("订购披萨失败");
break;
}
}while (true);
}
private String getType(){
try{
BufferedReader strin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str=strin.readLine();
return str;
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
//相当于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
//使用简单工厂模式
new OrderPizza(new SimpleFactory());
System.out.println("退出程序");
}
}
静态工厂模式
代码演示：
//简单工厂类
public class SimpleFactory {
//根据orderType,返回对应的Pizza对象
public static Pizza createPizza2(String orderType){
Pizza pizza=null;
System.out.println("使用简单工厂模式2");
if(orderType.equals("greek")){
pizza=new GreekPizza();
pizza.setName("希腊披萨");
}else if(orderType.equals("chesse")){
pizza=new CheesePizza();
pizza.setName("奶酪披萨");
}else if(orderType.equals("pepper")){
pizza=new PepperPizza();
pizza.setName("胡椒披萨");
}
return pizza;
}
//简单工厂模式也叫静态工厂模式
}
public class OrderPizza2 {
Pizza pizza=null;
String orderType="";
//构造器
public OrderPizza2(){
do{
orderType=getType();
pizza=SimpleFactory.createPizza2(orderType);
//输出pizza
if(pizza!=null){ //订购成功
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}else{
System.out.println("订购披萨失败");
break;
}
}while (true);
}
//写一个方法，可以客户希望订购披萨的种类
private String getType(){
try{
BufferedReader strin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str=strin.readLine();
return str;
}catch (IOException e){
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
工厂方法模式
一个新的需求：披萨项目新的需求:客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如北京的奶酪piza、北京的胡椒pizza或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。
思路1：使用简单工厂模式，创建不同的简单工厂类，比如BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory等等.从当前这个案例来说，也是可以的，但是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并不是特别好
思路2：使用工厂方法模式
工厂方法模式介绍
1)工厂方法模式设计方案:将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同的口味点餐子类中具体实现。
2)工厂方法模式:定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。
工厂方法模式应用案例
1)披萨项目新的需求:客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨﹐比如北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza
2)思路分析图解
3）代码演示
public class BJCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的奶酪pizza");
System.out.println("北京的奶酪pizza,准备材料 ");
}
}
public class BJPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的胡椒pizza");
System.out.println(" 北京的胡椒pizza,准备材料 ");
}
}
public class LDPepperPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦的胡椒pizza");
System.out.println("伦敦的胡椒pizza,准备材料 ");
}
}
public class LDCheesePizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦的奶酪pizza");
System.out.println("伦敦的奶酪pizza,准备材料");
}
}
public abstract class Pizza {
protected String name; //名字
//准备原材料，不同的披萨不一样，所以为抽象方法
public abstract void prepare();
public void bake() {
System.out.println(name + " baking;");
}
public void cut() {
System.out.println(name + " cutting;");
}
public void box() {
System.out.println(name + " boxing;");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public abstract class OrderPizza {
//定义一个抽象方法，createPizza，让各个子类自己实现
abstract Pizza createPizza(String orderType);
//构造器
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
String orderType; //订购披萨的类型
do {
orderType = getType();
pizza = createPizza(orderType); //抽象方法，由工厂子类完成
//输出pizza 制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
//
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
public class BJOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza = new BJCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new BJPepperPizza();
}
// TODO Auto-generated method stub
return pizza;
}
}
public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza = new LDCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new LDPepperPizza();
}
// TODO Auto-generated method stub
return pizza;
}
}
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
String loc = "bj";
if (loc.equals("bj")) {
//创建北京口味的各种披萨
new BJOrderPizza();
} else {
//创建伦敦口味的各种披萨
new LDOrderPizza();
}
// TODO Auto-generated method stub
}
}
抽象工厂模式
基本介绍
l)抽象工厂模式:定义了一个interface接口用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类
2)抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合。
3)从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)。
4) 将工厂抽象成两层，AbsFactory(抽象工厂）和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护和扩展。
5)类图
抽象工厂模式应用实例
使用抽象工厂模式完成披萨项目
//一个抽象工厂模式的抽象层(接口)
public interface AbsFactory {
//让下面的工厂子类来具体实现
public Pizza createPizza(String orderType);
}
public class LDFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("cheese")) {
pizza = new LDCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
//这是工厂子类
public class BJFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
// TODO Auto-generated method stub
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza = new BJCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")){
pizza = new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
public class OrderPizza {
AbsFactory factory;
// 构造器
public OrderPizza(AbsFactory factory) {
setFactory(factory);
}
private void setFactory(AbsFactory factory) {
Pizza pizza = null;
String orderType = ""; //用户输入
this.factory = factory;
do {
orderType = getType();
// factory 可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类
pizza = factory.createPizza(orderType);
if (pizza != null) { // 订购ok
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("订购失败");
break;
}
} while (true);
}
// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 类型:");
String str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//new OrderPizza(new BJFactory());
new OrderPizza(new LDFactory());
}
}
工厂模式JDK-Calendar源码分析
JDK中的Calendar类中，就使用了简单工厂模式
工厂模式小结
1)工厂模式的意义
将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
2)三种工厂模式(简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)
3)设计模式的依赖抽象原则
①创建对象实例时，不要直接new类，而是把这个new类的动作放在一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用。
②不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)
③不要覆盖基类中已经实现的方法。