《23种设计模式（Java版）》| 工厂模式（内附源码案例）。
《23种设计模式（Java版）》| 工厂模式（内附源码案例）。
百思不得小赵
发布于 2022-12-01 14:20:31
发布于 2022-12-01 14:20:31
文章被收录于专栏：小赵Java总结
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2021 年 12 月 25日 百思不得小赵 🔍点击进入博客首页 —— 新时代的农民工 🙊 —— 换一种思维逻辑去看待这个世界 👀
⭐目录
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💎 一、概述
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。著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑使用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量---------来源于百度百科。
📕 二、工厂模式的三种方式
🏭 简单工厂
- 简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。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，由这个类来封装实例化对象的行为(代码)
- 在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式
案例代码：
//定义一个公共接口
public interface Car {
void gotoWork();
}
public class Bus implements Car{
@Override
public void gotoWork() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("坐公交上班");
}
}
public class Bike implements Car{
@Override
public void gotoWork() {
// TODO Auto-generated method stub
System.out.println("骑自行车上班");
}
}//简单工厂类
public class SimpleFactory {
public enum CarType{
Bike,Bus;
}
//通过不同的方式构建不同的实例
public static Car getCar(CarType car) {
Car simpleCar=null;
switch(car) {
case Bike:
simpleCar=new Bike();
break;
case Bus:
simpleCar= new Bus();
break;
default:
simpleCar=new Bike();
}
return simpleCar;
}
}🔨 工厂方法
通过一个需求案例：
看一个披萨的项目：要便于披萨种类的扩展，要便于维护 1.披萨的种类很多(比如 GreekPizz、CheesePizz 等 2.披萨的制作有 prepare，bake, cut, box 3.完成披萨店订购功能 客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如 北京的奶酪pizza、 北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。
- 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，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类
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案例代码：
public abstract class Pizza {
protected String name;
//准备材料，不同的披萨材料不一样，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;");
}
public void box() {
System.out.println(name + " boxing;");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class BJCheesePizz extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的奶酪披萨");
System.out.println("北京的奶酪披萨准备原材料");
}
}
public class BJGreekPizz extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的希腊披萨");
System.out.println("北京的希腊披萨准备原材料");
}
}
public class LDCheesePizz extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦奶酪披萨");
System.out.println("伦敦奶酪披萨准备原材料");
}
}
public class LDGreekPizz extends Pizza
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦希腊披萨");
System.out.println("伦敦希腊披萨准配原材料");
}
}public abstract class OrderPizza {
//定义一个抽象方法，让各个工厂子类自己实现
abstract Pizza creatPizza(String orderType);
//构造器
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
// 订购披萨类型
String orderType;
do {
orderType = getType();
pizza=creatPizza(orderType);
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
// 动态的获取用户希望订购的披萨
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
public class BJOrderPizza extends OrderPizza{
@Override
Pizza creatPizza(String orderType) {
Pizza pizza=null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza=new BJCheesePizz();
}else if(orderType.equals("greek")) {
pizza=new BJGreekPizz();
}
return pizza;
}
}
public class LDOrderPizza extends OrderPizza{
@Override
Pizza creatPizza(String orderType) {
Pizza pizza=null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza=new LDCheesePizz();
}else if(orderType.equals("greek")) {
pizza=new LDGreekPizz();
}
return pizza;
}
}public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//创建北京口味的披萨
// new BJOrderPizza();
//创建伦敦口味的披萨
new LDOrderPizza();
}
}🪓 抽象工厂
- 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
- 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。
- 从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)。
- 将工厂抽象成两层，AbsFactory(抽象工厂) 和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建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扩展。
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⏰需求案例同工厂方法案例，抽象工厂对其进行进一步的优化。
案例代码：
public abstract class Pizza {
protected String name;
//准备材料，不同的披萨材料不一样，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;");
}
public void box() {
System.out.println(name + " boxing;");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
public class BJCheesePizz extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的奶酪披萨");
System.out.println("北京的奶酪披萨准备原材料");
}
}
public class BJGreekPizz extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的希腊披萨");
System.out.println("北京的希腊披萨准备原材料");
}
}
public class LDCheesePizz extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦奶酪披萨");
System.out.println("伦敦奶酪披萨准备原材料");
}
}
public class LDGreekPizz extends Pizza
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦希腊披萨");
System.out.println("伦敦希腊披萨准配原材料");
}
}//抽象工厂模式的抽象层
public interface AbsFactory {
//下面工厂子类自己建造
Pizza creatPizza(String orderType);
}
public class BJFactory implements AbsFactory{
public Pizza creatPizza(String orderType) {
System.out.println("使用抽象工厂模式");
// TODO Auto-generated method stub
Pizza pizza=null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza=new BJCheesePizz();
}else if(orderType.equals("greek")) {
pizza=new BJGreekPizz();
}
return pizza;
}
}
public class LDFactory implements AbsFactory{
public Pizza creatPizza(String orderType) {
System.out.println("使用抽象工厂模式");
// TODO Auto-generated method stub
Pizza pizza=null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza=new LDCheesePizz();
}else if(orderType.equals("greek")) {
pizza=new LDGreekPizz();
}
return pizza;
}public class OrderPizza {
AbsFactory absFactory;
public OrderPizza(AbsFactory absFactory) {
setAbsFactory(absFactory);
}
private void setAbsFactory(AbsFactory absFactory) {
Pizza pizza=null;
String orderType="";
this.absFactory = absFactory;
do {
orderType=getType();
//absFactory 可能为北京 或者伦敦
pizza=absFactory.creatPizza(orderType);
if(pizza!=null) {
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}else {
System.out.println("订购失败");
break;
}
}while(true);
}
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza type:");
String str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
new OrderPizza(new BJFactory());
}
}📄 三、在JDK源码中的应用分析
JDK 中的Calendar类中，就使用了简单工厂模式
public abstract class Calendar implements Serializable, Cloneable, Comparable<Calendar> {
public static Calendar getInstance(TimeZone zone,
Locale aLocale){
return createCalendar(zone, aLocale);
}
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;
}
}📢 四、总结Tips
- 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。从而提高项目的扩展和维护性。
- 三种工厂模式 (简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)
- 设计模式的依赖抽象原则
- 创建对象实例时，不要直接 new 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。
- 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)、不要覆盖基类中已经实现的方法
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原始发表：2021-12-25，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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