Java工厂模式

用户4919348

发布于 2019-04-02 11:10:03

4080

发布于 2019-04-02 11:10:03

文章被收录于专栏：波波烤鸭

工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式,工厂模式在Java程序中可以说是随处可见。本文来给大家详细介绍下工厂模式

面向对象设计的基本原则：

OCP（开闭原则，Open-Closed Principle）：一个软件的实体应当对扩展开放，对修改关闭。 DIP（依赖倒转原则，Dependence Inversion Principle）：要针对接口编程，不要针对实现编程。 LoD（迪米特法则，Law of Demeter）：只与你直接的朋友通信，而避免和陌生人通信

三种工厂模式的区别

模式	说明
简单工厂	用来生产同一等级结构中的任意产品。(对于增加新的产品，需要修改已有代码)
工厂方法	用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品）
抽象工厂	用来生产不同产品族的全部产品。(对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族)

实现了创建者和调用者的分离

核心本质：

实例化对象，用工厂方法代替new操作。
将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦

简单工厂模式

接口定义

public interface Car {
	void run();
}

Car实现类

public class Audi implements Car {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("奥迪再跑...");
	}
}
public class Byd implements Car {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("比亚迪再跑！");
	}
}

简单工厂类

public class CarFactory {
	public static  Car createCar(String type){
		if("奥迪".equals(type)){
			return new Audi();
		}else if("比亚迪".equals(type)){
			return new Byd();
		}else{
			return null;
		}
	}
}

public class CarFactory2 {
	
	public static  Car createAudi(){
		return new Audi();
	}
	public static  Car createByd(){
		return new Byd();
	}
}

测试

public class Client02 {   //调用者
	public static void main(String[] args) {
		Car c1 =CarFactory.createCar("奥迪");
		Car c2 = CarFactory.createCar("比亚迪");
		
		c1.run();
		c2.run();
	}
}

小结:

简单工厂模式也叫静态工厂模式，就是工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
对于增加新产品无能为力！不修改代码的话，是无法扩展的。

工厂方法模式

工厂方法模式要点：

为了避免简单工厂模式的缺点，不完全满足OCP。
工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立模块而言）工厂类，而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类

业务接口

public interface Car {
	void run();
}

car实现类

public class Audi implements Car {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("奥迪再跑！");
	}
}
public class Benz implements Car {
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("奔驰再跑！");
	}
}

工厂接口

public interface Car {
	void run();
}

每个car实现类对应创建一个工厂类

public class AudiFactory implements CarFactory {
	@Override
	public Car createCar() {
		return new Audi();
	}
}
public class BenzFactory implements CarFactory {
	@Override
	public Car createCar() {
		return new Benz();
	}
}

测试

public class Client {
	public static void main(String[] args) {
		Car c1 = new AudiFactory().createCar();
		Car c2 = new BydFactory().createCar();
		
		c1.run();
		c2.run();
	}
}

简单工厂模式和工厂方法模式PK:

结构复杂度

从这个角度比较，显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类，而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加，这无疑会使类的个数越来越多，从而增加了结构的复杂程度。

代码复杂度

代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾，既然简单工厂模式在结构方面相对简洁，那么它在代码方面肯定是比工厂方法模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法（或代码），而工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务，代码简洁。

客户端编程难度

工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP，但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简单工厂模式的工厂类是个静态类，在客户端无需实例化，这无疑是个吸引人的优点。

管理上的难度

这是个关键的问题。我们先谈扩展。众所周知，工厂方法模式完全满足OCP，即它有非常良好的扩展性。那是否就说明了简单工厂模式就没有扩展性呢？答案是否定的。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码（修改工厂类的代码）就可以满足扩展性的要求了。尽管这没有完全满足OCP，但我们不需要太拘泥于设计理论，要知道，sun提供的java官方工具包中也有想到多没有满足OCP的例子啊。然后我们从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改，很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候，对工厂类的修改会变得相当麻烦（对号入座已经是个问题了）。反而简单工厂没有这些麻烦，当多个产品类需要修改是，简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类（无论怎样都能改到满足要求吧？大不了把这个类重写）。 根据设计理论建议：工厂方法模式。但实际上，我们一般都用简单工厂模式。

抽象工厂模式

用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）
抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。

类图

案例代码

public interface Engine {
	void run();
	void start();
}


class LuxuryEngine implements Engine{

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("转的快！");
	}

	@Override
	public void start() {
		System.out.println("启动快!可以自动启停！");
	}
	
}

class LowEngine implements Engine{
	
	@Override
	public void run() {
		System.out.println("转的慢！");
	}
	
	@Override
	public void start() {
		System.out.println("启动慢!");
	}
	
}

public interface Seat {
	void massage();
}

class LuxurySeat implements Seat {

	@Override
	public void massage() {
		System.out.println("可以自动按摩！");
	}
	
}
class LowSeat implements Seat {

	@Override
	public void massage() {
		System.out.println("不能按摩！");
	}
}

public interface Tyre {
	void revolve();
}

class LuxuryTyre implements Tyre {

	@Override
	public void revolve() {
		System.out.println("旋转不磨损！");
	}
}

class LowTyre implements Tyre {

	@Override
	public void revolve() {
		System.out.println("旋转磨损快！");
	}
}

工厂模式

public interface CarFactory {
	Engine createEngine();
	Seat createSeat();
	Tyre createTyre();
}

public class LowCarFactory implements CarFactory {

	@Override
	public Engine createEngine() {
		return new LowEngine();
	}

	@Override
	public Seat createSeat() {
		return new LowSeat();
	}

	@Override
	public Tyre createTyre() {
		return new LowTyre();
	}
}

public class LuxuryCarFactory implements CarFactory {

	@Override
	public Engine createEngine() {
		return new LuxuryEngine();
	}

	@Override
	public Seat createSeat() {
		return new LuxurySeat();
	}

	@Override
	public Tyre createTyre() {
		return new LuxuryTyre();
	}
}

测试

public class Client {

	public static void main(String[] args) {
		CarFactory  factory = new LuxuryCarFactory();
		Engine e = factory.createEngine();
		e.run();
		e.start();
	}
}

工厂模式要点：

简单工厂模式(静态工厂模式) • 虽然某种程度不符合设计原则，但实际使用最多。
工厂方法模式 • 不修改已有类的前提下，通过增加新的工厂类实现扩展。
抽象工厂模式 • 不可以增加产品，可以增加产品族！

应用场景

序号	应用场景
1	JDK中Calendar的getInstance方法
2	JDBC中Connection对象的获取
3	Hibernate中SessionFactory创建Session
4	spring中IOC容器创建管理bean对象
5	XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象
6	反射中Class对象的newInstance()

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原始发表：2019年02月23日，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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