在软件开发中,我们经常需要创建各种对象实例来满足不同的需求。通常情况下,我们会使用new关键字直接实例化对象,但这种方法存在一些问题,比如对象的创建逻辑分散在代码中,难以维护和扩展,同时也违反了面向对象设计的原则之一——"依赖倒置原则"。
为了解决这些问题,设计模式中的工厂模式应运而生。工厂模式通过提供一个抽象的工厂接口来创建对象,将对象的创建逻辑封装在工厂中,从而实现了对象的解耦和创建的灵活性。
工厂模式的核心思想是将对象的创建过程封装在一个工厂类中,客户端通过工厂类来获取所需的对象实例,工厂类根据客户端的请求,决定创建哪种具体的对象,并返回给客户端使用。
工厂模式的主要目标是将对象的创建和使用解耦,使得客户端只需要关注接口而不需要关心具体的对象创建过程,这样可以提高代码的可维护性、灵活性和可扩展性。
1. 降低耦合性
工厂模式通过将对象的创建逻辑封装在工厂类中,使得客户端与具体的对象实现解耦,客户端只需要通过工厂接口来获取对象,而不需要了解对象的具体实现细节,这样可以降低模块之间的耦合性,提高代码的可维护性和可测试性。
2. 简化对象创建过程
工厂模式将对象的创建逻辑集中在一个工厂类中,客户端只需要调用工厂类的方法即可获取所需的对象实例,这样可以简化对象的创建过程,避免在代码中散落着大量的new关键字,提高代码的可读性和可维护性。
3. 提供灵活的扩展性
工厂模式通过抽象工厂接口和具体工厂类的实现,提供了一种灵活的扩展机制。当需要新增一种对象类型时,只需要新增一个具体工厂类即可,而无需修改客户端的代码,这样可以方便地扩展系统的功能,符合开闭原则
工厂模式适用于以下场景:
- 当一个类不知道它所需要的对象的确切类时,可以使用工厂模式来创建对象。
- 当一个类希望通过子类来指定创建对象时,可以使用工厂模式。
- 当需要灵活地管理和扩展对象的创建过程时,可以使用工厂模式。
使用工厂模式来实现创建Bean对象的过程(模仿Spring的Bean工厂创建对象)
1. Bean接口(bean的抽象方法)
public interface Bean {
void show();
}
2. BeanFactory接口(抽象工厂),定义了获取Bean实例的方法
public interface BeanFactory {
Bean getBean(String beanName);
}
3. DefaultBeanFactory实现BeanFactory接口(具体工厂)
public class DefaultBeanFactory implements BeanFactory {
//对象组件注册
private Map beanRegistry;
//初始化工厂
public DefaultBeanFactory() {
beanRegistry = new HashMap<>();
// 在初始化时注册Bean实例
beanRegistry.put("bean1", new Bean1());
beanRegistry.put("bean2", new Bean2());
}
//根据bean名字获取实例
public Bean getBean(String beanName) {
return beanRegistry.get(beanName);
}
}
BeanContainer类(容器),用于管理BeanFactory和Bean实例,相对于工厂模式这一步是额外加的
public class BeanContainer {
//bean工厂
private BeanFactory beanFactory;
//存储bean
private Map beanInstances;
//初始化容器
public BeanContainer() {
beanFactory = new DefaultBeanFactory();
beanInstances = new HashMap<>();
}
//获取bean
public Bean getBean(String beanName) {
Bean bean = beanInstances.get(beanName);
if (bean == null) {
//只创建一次
bean = beanFactory.getBean(beanName);
beanInstances.put(beanName, bean);
}
return bean;
}
}
4. 创建实现类(实现bean接口),客户端测试工厂模式创建对象
public class Bean1 implements Bean {
public void show() {
System.out.println("Bean1创建成功...");
}
}
public class Bean2 implements Bean {
public void show() {
System.out.println("Bean2创建成功...");
}
}
public class Main{
public static void main(String[] args) {
//获取容器
BeanContainer beanContainer = new BeanContainer();
//从容器里面取出对象
Bean bean1 = beanContainer.getBean("bean1");
Bean bean2 = beanContainer.getBean("bean2");
//测试调用
bean1.show();
bean2.show();
}
}