设计模式之工厂方法模式

目录

工厂方法模式

简介

优缺点

结构

使用场景

实现

1.抽象产品

2.具体产品

3.抽象工厂

4.具体工厂

5.调用

总结

抽象工厂模式

简介

结构

实现

区别

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工厂方法模式

简介

提供一个用于创建对象的接口(工厂接口)，让其实现类(工厂实现类)决定实例化哪一个类(产品类)，并且由该实现类创建对应类的实例

被创建的对象称为“产品”，把创建产品的对象称为“工厂”；

工厂方法模式”是对简单工厂模式的进一步抽象化，其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品，即满足开闭原则

优缺点

优点：

        1.用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品，无须知道产品的具体创建过程

        2.灵活性增强，对于新产品的创建，只需多写一个相应的工厂类

        3.典型的解耦框架

缺点：

        1.类的个数容易过多，增加复杂度

        2.增加了系统的抽象性和理解难度

        3.抽象产品只能生产一种产品，此弊端可使用抽象工厂模式解决

结构

角色：

        1.抽象工厂：提供了创建产品的接口，调用者通过访问具体工厂的工厂方法来创建产品

        2.具体工厂：实现抽象工厂里面的抽象方法，完成具体产品的创建

        3.抽象产品：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能

        4.具体产品：实现了抽象产品定义的接口，由具体工厂来创建，它通具体工厂之间对应

结构图：

使用场景

1.客户只知道创建产品的工厂名，而不知道具体的产品名。如 TCL 电视工厂、海信电视工厂等

2.创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成，而抽象工厂只提供创建产品的接口

3.客户不关心创建产品的细节，只关心产品的品牌

实现

1.抽象产品

interface Product {
    public void show();
}

2.具体产品

//具体产品1：实现抽象产品中的抽象方法
class ConcreteProduct1 implements Product {
    public void show() {
        System.out.println("具体产品1显示...");
    }
}
//具体产品2：实现抽象产品中的抽象方法
class ConcreteProduct2 implements Product {
    public void show() {
        System.out.println("具体产品2显示...");
    }
}

3.抽象工厂

//抽象工厂：提供了厂品的生成方法
interface AbstractFactory {
    public Product newProduct();
}

4.具体工厂

//具体工厂1：实现了厂品的生成方法
class ConcreteFactory1 implements AbstractFactory {
    public Product newProduct() {
        System.out.println("具体工厂1生成-->具体产品1...");
        return new ConcreteProduct1();
    }
}
//具体工厂2：实现了厂品的生成方法
class ConcreteFactory2 implements AbstractFactory {
    public Product newProduct() {
        System.out.println("具体工厂2生成-->具体产品2...");
        return new ConcreteProduct2();
    }
}

5.调用

public static void main(String[] args) {
        try {
            Product a;
            AbstractFactory af;
            af = (AbstractFactory) ReadXML1.getObject();
            a = af.newProduct();
            a.show();
        } catch (Exception e) {
            System.out.println(e.getMessage());
        }
    }

总结

        工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象和推广，由于使用了面向对象的多态性，工厂方法模式保持了简单工厂的优点，并且克服了缺点。

抽象工厂模式

简介

提供了一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，而无需指定他们具体的类

结构

角色：

        抽象工厂：声明了一组用于创建一组产品的方法，每个方法对应一组产品

        具体工厂：实现了在抽象工厂中声明的创建产品的方法，生成一组具体产品，这些产品构成了一个产品组，每一个产品都位于某个产品等级结构中

        抽象产品：为每种产品声明接口，在抽象产品中声明了产品所具有的业务方法

        具体产品：定义具体工厂生产的具体产品对象，实现抽象产品接口中声明的业务方法

结构图：

实现

1.为形状创建一个接口

public interface Shape {
   void draw();
}

2.创建实现接口的实体类

public class Rectangle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}


public class Square implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}


public class Circle implements Shape {
 
   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

3.为颜色创建一个接口

public interface Color {
   void fill();
}

4.创建实现接口的实体类

public class Red implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Red::fill() method.");
   }
}


public class Green implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Green::fill() method.");
   }
}


public class Blue implements Color {
 
   @Override
   public void fill() {
      System.out.println("Inside Blue::fill() method.");
   }
}

5.为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂

public abstract class AbstractFactory {
   public abstract Color getColor(String color);
   public abstract Shape getShape(String shape) ;
}

6.创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类，基于给定的信息生成实体类的对象

public class ShapeFactory extends AbstractFactory {
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }        
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) {
      return null;
   }
}


public class ColorFactory extends AbstractFactory {
    
   @Override
   public Shape getShape(String shapeType){
      return null;
   }
   
   @Override
   public Color getColor(String color) {
      if(color == null){
         return null;
      }        
      if(color.equalsIgnoreCase("RED")){
         return new Red();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){
         return new Green();
      } else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){
         return new Blue();
      }
      return null;
   }
}

7.创建一个工厂创造器/生成器类，通过传递形状或颜色信息来获取工厂

public class FactoryProducer {
   public static AbstractFactory getFactory(String choice){
      if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){
         return new ShapeFactory();
      } else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){
         return new ColorFactory();
      }
      return null;
   }
}

8.使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory，通过传递类型信息来获取实体类的对象

public class AbstractFactoryPatternDemo {
   public static void main(String[] args) {
 
      //获取形状工厂
      AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");
 
      //获取形状为 Circle 的对象
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //获取形状为 Rectangle 的对象
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
      
      //获取形状为 Square 的对象
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
 
      //获取颜色工厂
      AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");
 
      //获取颜色为 Red 的对象
      Color color1 = colorFactory.getColor("RED");
 
      //调用 Red 的 fill 方法
      color1.fill();
 
      //获取颜色为 Green 的对象
      Color color2 = colorFactory.getColor("Green");
 
      //调用 Green 的 fill 方法
      color2.fill();
 
      //获取颜色为 Blue 的对象
      Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");
 
      //调用 Blue 的 fill 方法
      color3.fill();
   }
}

区别

1.工厂方法模式只有一个抽象产品类，抽象工厂模式有多个

2.工厂方法模式的具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例，而抽象工厂模式可以创建多个

3.工厂方法模式： 一个抽象产品类，可以派生出多个具体产品类。 一个抽象工厂类，可以派生出多个具体工厂类。 每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例