Java设计模式之 [2] 创建型模式

简单工厂模式

简介

简单工厂模式属于创建型模式,是工厂模式中的一种.简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一个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
简单工厂模式:定义了一个创建对象的类,由这个类口来封装实例化对象的行为(代码)
在软件开发中,当我们会大量的创建某种,某类或者某批对象的时候,就会使用到工厂模式

为何使用简单工厂模式举个例子制作披萨的例子

//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
    protected String name; //名字

    //准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，我们做成抽象方法
    public abstract void prepare();

    
    public void bake() {
        System.out.println(name + " baking;");
    }

    public void cut() {
        System.out.println(name + " cutting;");
    }

    //打包
    public void box() {
        System.out.println(name + " boxing;");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

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 class GreekPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(" 给希腊披萨 准备原材料 ");
    }

}

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("cheese")) {
                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);
    }

    // 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 种类:");
            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) {
        // TODO Auto-generated method stub
        //new OrderPizza();
    }
}

测试:

input pizza 种类:
greek
 给希腊披萨 准备原材料 
 希腊披萨  baking;
 希腊披萨  cutting;
 希腊披萨  boxing;
input pizza 种类:

假如此时再增加一个披萨的种类需要继续修改很多代码

public class PepperPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        System.out.println(" 给胡椒披萨准备原材料 ");
    }

}

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("cheese")) {
                pizza = new CheesePizza();
                pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
            } else if (orderType.equals("pepper")) {
                pizza = new PepperPizza();
                pizza.setName("胡椒披萨");
            } else {
                break;
            }
            //输出pizza 制作过程
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
            
        } 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 种类:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }

}

怎么修改使用简单工厂类

代码

//简单工厂类
public class SimpleFactory {

    //更加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("cheese")) {
            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;
    }

修改代码

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 = ""; //用户输入的
        
        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);
    }
    
    // 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 种类:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
}

测试类

//相当于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {

    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
//      new OrderPizza();
        
        //使用简单工厂模式
        new OrderPizza(new SimpleFactory());
        System.out.println("~~退出程序~~");
    }
}

测试结果

input pizza 种类:
greek
使用简单工厂模式
 给希腊披萨 准备原材料 
 希腊披萨  baking;
 希腊披萨  cutting;
 希腊披萨  boxing;
input pizza 种类:

使用简单工厂模式
 订购披萨失败 
~~退出程序~~

这样修改之后,以后需要修改,就只需要修改工厂类和需要添加的类而生产披萨就不用再修改代码

简单工厂也叫做静态工厂模式

代码

//简单工厂类
public class SimpleFactory {

    //更加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("cheese")) {
            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 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("cheese")) {
            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;
    }
}

这样再调用的时候就可以通过类名调用了

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 种类:");
            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) {
        // TODO Auto-generated method stub
//      new OrderPizza();
        
        //使用简单工厂模式
//      new OrderPizza(new SimpleFactory());
//      System.out.println("~~退出程序~~");
        
        new OrderPizza2();
    }
}

输出测试

input pizza 种类:
greek
使用简单工厂模式2
 给希腊披萨 准备原材料 
 希腊披萨  baking;
 希腊披萨  cutting;
 希腊披萨  boxing;
input pizza 种类:
qw
使用简单工厂模式2
 订购披萨失败

工厂方法模式

简介

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
工厂方法模式:定义了一个创建对象的抽象方法.由子类决定实例化的类.工厂模式方法把对象的实例化推迟到子类

需求:客户在点披萨的时候,可以点不同口味的披萨,比如北京的奶酪披萨.北京的胡椒披萨,或者是伦敦的胡椒披萨

思路1

使用简单工厂模式,创建不同的工厂类,比如 BJSimpleFactory 或者 LDSimpleFactory等.但是不易于维护,可拓展性不好

思路2

使用工厂方法模式

UML类图分析

创建以上的方法

/将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
    protected String name; //名字

    //准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，我们做成抽象方法
    public abstract void prepare();

    
    public void bake() {
        System.out.println(name + " baking;");
    }

    public void cut() {
        System.out.println(name + " cutting;");
    }

    //打包
    public void box() {
        System.out.println(name + " boxing;");
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}

public class BJCheesePizza extends Pizza{

    @Override
    public void prepare() {
        setName("北京奶酪披萨");
        System.out.println("北京奶酪披萨 准备原材料");
    }

}

public class BJPepperPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        setName("北京胡椒披萨");
        System.out.println("北京胡椒披萨 准备原材料");
    }

}

public class LDCheesePizza extends Pizza{

    @Override
    public void prepare() {
        setName("伦敦奶酪披萨");
        System.out.println("伦敦奶酪披萨 准备原材料");
    }

}

public class LDPepperPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        setName("伦敦胡椒披萨");
        System.out.println("伦敦胡椒披萨 准备原材料");
    }

}

public abstract class  OrderPizza {
    //定义一个抽象方法  createPizza 让各个工厂子类自己实现
    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
            //输出pizza 制作过程
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
            
        } 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 种类:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }

}

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();
        }
        return pizza;
    }
}

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();
        }
        return pizza;
    }

}

测试

public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        //创建北京口味的披萨
        new BJOrderPizza();
//      new LDOrderPizza();
    }
}

测试结果

input pizza 种类:
cheese
北京奶酪披萨 准备原材料
北京奶酪披萨 baking;
北京奶酪披萨 cutting;
北京奶酪披萨 boxing;
input pizza 种类:
pepper
北京胡椒披萨 准备原材料
北京胡椒披萨 baking;
北京胡椒披萨 cutting;
北京胡椒披萨 boxing;
input pizza 种类:

input pizza 种类:
cheese
伦敦奶酪披萨 准备原材料
伦敦奶酪披萨 baking;
伦敦奶酪披萨 cutting;
伦敦奶酪披萨 boxing;
input pizza 种类:
pepper
伦敦胡椒披萨 准备原材料
伦敦胡椒披萨 baking;
伦敦胡椒披萨 cutting;
伦敦胡椒披萨 boxing;
input pizza 种类:

抽象工厂模式

简介

1.抽象工厂模式:定义了一个 interface 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.从设计层上看,抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者是进一步的抽象)
4.将工厂模式抽象成两层:AbsFactory(抽象工厂)和具体的实现工厂子类,程序员可以根据创建的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拓展

继续修改上一个披萨案例

UML图

其中

BJCheesePizza.java
BJPepperPizza.java
LDCheesePizza.java
LDPepperPizza.java
Pizza.java

没有修改

//是一个抽象工厂模式的接口
public interface AbsFactory {
    //让下面的工厂子类 来具体实现
    public Pizza createFactory(String orderType);
}

public class BJFactory  implements AbsFactory{

    @Override
    public Pizza createFactory(String orderType) {
        System.out.println("使用的是抽象方法创建");
        Pizza pizza = null;
        if(orderType.equals("cheese")) {
            pizza = new BJCheesePizza();
        }else if(orderType.equals("pepper")) {
            pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

public class LDFactory  implements AbsFactory{

    @Override
    public Pizza createFactory(String orderType) {
        System.out.println("使用的是抽象方法创建");
        Pizza pizza = null;
        if(orderType.equals("cheese")) {
            pizza = new LDCheesePizza();
        }else if(orderType.equals("pepper")) {
            pizza = new LDPepperPizza
                    ();
        }
        return pizza;
    }
}

public class OrderPizza {
    AbsFactory absFactory;

    public OrderPizza(AbsFactory factory) {
        setFactory(factory);
    }

    private void setFactory(AbsFactory factory) {
        Pizza pizza = null;
        String orderType = "";// 用户输入
        this.absFactory = 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.createFactory(orderType);
            if (pizza != null) {
                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 种类:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
}

测试

public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza(new BJFactory());
//      new OrderPizza(new BJFactory());
    }
}

打印结果

input pizza 种类:
pepper
使用的是抽象方法创建
北京胡椒披萨 准备原材料
北京胡椒披萨 baking;
北京胡椒披萨 cutting;
北京胡椒披萨 boxing;
input pizza 种类:
cheese
使用的是抽象方法创建
北京奶酪披萨 准备原材料
北京奶酪披萨 baking;
北京奶酪披萨 cutting;
北京奶酪披萨 boxing;
input pizza 种类:

input pizza 种类:
pepper
使用的是抽象方法创建
北京胡椒披萨 准备原材料
北京胡椒披萨 baking;
北京胡椒披萨 cutting;
北京胡椒披萨 boxing;
input pizza 种类:
cheese
使用的是抽象方法创建
北京奶酪披萨 准备原材料
北京奶酪披萨 baking;
北京奶酪披萨 cutting;
北京奶酪披萨 boxing;
input pizza 种类:

工厂模式在 JDK-Calendar应用的源码分析

JDK的Calendar类,就是使用了简单工厂模式

public class Factory {
    public static void main(String[] args) {
        Calendar cal =  Calendar.getInstance();
        System.out.println(cal.get(Calendar.YEAR));
        System.out.println(cal.get(Calendar.MONTH)+1);
        System.out.println(cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
        System.out.println(cal.get(Calendar.DAY_OF_YEAR));
        System.out.println(cal.get(Calendar.MINUTE));
        System.out.println(cal.get(Calendar.SECOND));
    }
}

 public static Calendar getInstance(){
        return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
}

private static Calendar createCalendar(TimeZone zone,
                                           Locale aLocale)
    {
        CalendarProvider provider =
            LocaleProviderAdapter.getAdapter(CalendarProvider.class, aLocale)
                                 .getCalendarProvider();
        if (provider != null) {
            try {
                return provider.getInstance(zone, aLocale);
            } catch (IllegalArgumentException iae) {
                // fall back to the default instantiation
            }
        }

        Calendar cal = null;

        if (aLocale.hasExtensions()) {
            String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
            if (caltype != null) {
                switch (caltype) {
                case "buddhist":
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "japanese":
                    cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "gregory":
                    cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                }
            }
        }
        if (cal == null) {
            // If no known calendar type is explicitly specified,
            // perform the traditional way to create a Calendar:
            // create a BuddhistCalendar for th_TH locale,
            // a JapaneseImperialCalendar for ja_JP_JP locale, or
            // a GregorianCalendar for any other locales.
            // NOTE: The language, country and variant strings are interned.
            if (aLocale.getLanguage() == "th" && aLocale.getCountry() == "TH") {
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
            } else if (aLocale.getVariant() == "JP" && aLocale.getLanguage() == "ja"
                       && aLocale.getCountry() == "JP") {
                cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
            } else {
                cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
            }
        }
        return cal;
    }

工厂模式的小结

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,从而提升项目的拓展和维护性
2.三种工厂模式
3.设计模式的依赖抽象原则
a.创建对象的时候,不要直接new一个类,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
b.不要让类继承具体类,而是继承抽象类或者是实现 interface 接口
c.不要覆盖基类中已经实现的方法

Java设计模式之 [2] 创建型模式 - 工厂模式

简单工厂模式

简介

为何使用简单工厂模式举个例子制作披萨的例子

怎么修改使用简单工厂类

简单工厂也叫做静态工厂模式

工厂方法模式

简介

思路1

思路2

抽象工厂模式

简介

继续修改上一个披萨案例

其中

没有修改

工厂模式在 JDK-Calendar应用的源码分析

工厂模式的小结

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简单工厂模式

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怎么修改 使用简单工厂类

简单工厂也叫做静态工厂模式

工厂方法模式

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思路1

思路2

抽象工厂模式

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继续修改上一个披萨案例

其中

没有修改

工厂模式在 JDK-Calendar应用的源码分析

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怎么修改使用简单工厂类