23种设计模式

1.工厂模式

背景: 我们需要生产两款车: BMW320和BMW523

public class BMW320 {
}
public class BMW523 {
}

在没有工厂模式之前, 我们只能自己手动创建(new)这几款车

public static void main(String[] args) {
	BMW320 bmw320 = new BMW320();
	BMW523 bmw523 = new BMW523();
}

之后就出现了工厂, 使用工厂可以封装对象的创建逻辑，提高代码的灵活性、可维护性和可扩展性，同时降低客户端代码与具体产品类的耦合度。

1.1 简单工厂模式

代码改造:

• 产品类: 继承同一个共性类(抽象类)

// 抽象类
abstract class BMW {
}
// 实现类
public class BMW320 extends BMW {
}
// 实现类
public class BMW523 extends BMW {
}

• 工厂类: 提供创建产品的通用方法

public class Factory {
	public BMW createBMW(int type) {
		switch (type) {
		
		case 320:
			return new BMW320();
			
		case 523:
			return new BMW523();
			
		default:
			break;
		}
		return null;
	}
}

• 生产者: 通过工厂获取对象

public static void main(String[] args) {
	Factory factory = new Factory();
	BMW bmw320 = factory.createBMW(320);
	BMW bmw523 = factory.createBMW(523);
}

简易工厂模式的优缺点:

• 优点
  • 封装对象创建逻辑: 工厂封装了对象的创建逻辑, 生产者无需了解具体的对象创建逻辑.这提高了代码的可读性、可维护性、复用性
  • 松耦合: 生产者直接通过工厂来获取对象, 只需要知道产品类所需的具体参数即可
• 缺点
  • 不符合开放-封闭原则: 当需要添加新的产品类时, 需要改动工厂类的代码, 违反了开发-封闭原则
  • 违背单一职责原则: 简单工厂模式通常将多个产品的创建逻辑都集中在一个工厂类中, 这可能导致该工厂类的职责过于庞大, 不符合单一职责原则

1.2 工厂方法模式

工厂方法模式将工厂抽象化，并定义一个创建对象的接口。每增加新产品，只需增加该产品以及对应的具体实现工厂类，由具体工厂类决定要实例化的产品是哪个，将对象的创建与实例化延迟到子类，这样工厂的设计就符合“开闭原则”了，扩展时不必去修改原来的代码。

代码改造:

• 产品类不改动
• 工厂类: 工厂抽象化, 每新增一个产品, 只需要增加该产品的具体实现工厂类

interface FactoryBMW {
	BMW createBMW();
}
public class FactoryBMW320 implements FactoryBMW {
	@Override
	public BMW320 createBMW() {
		return new BMW320();
	}
}
public class FactoryBMW523 implements FactoryBMW {
	@Override
	public BMW523 createBMW() {
		return new BMW523();
	}
}

• 生产者: 由具体工厂类决定要实例化的产品是哪个

public static void main(String[] args) {
	FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();
	BMW320 bmw320 = factoryBMW320.createBMW();

	FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();
	BMW523 bmw523 = factoryBMW523.createBMW();
}

工厂方法模式的优缺点:

• 优点
  • 符合开发-封闭原则: 新增产品时只需要添加新的具体工厂类和产品类, 无需修改现有代码, 符合开放-封闭原则。
  • 遵循单一职责原则: 每个具体工厂类负责创建特定类型的产品, 符合单一职责原则, 使得系统更加模块化、清晰。
• 缺点
  • 类的个数增加: 使用工厂方法模式会导致类的数量增加, 每个具体产品都需要对应一个具体工厂，这可能使得类的数量相对较多。
  • 不同的工厂类之间代码重复： 如果多个具体工厂类之间有相似的实现，可能导致代码的重复。在这种情况下，可以考虑使用抽象工厂模式来减少重复代码。

1.3 抽象工厂模式

在介绍抽象工厂模式前，我们先厘清两个概念：