1. 什么是工厂模式?
工厂模式(Factory Pattern)是一种创建型设计模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。在工厂模式中,我们不直接实例化对象,而是通过调用一个专门的工厂方法来创建对象。
在软件开发过程中,经常会遇到需要根据某些条件或参数来创建不同类型的对象的情况。如果每次都直接使用new关键字来创建对象,那么代码将会非常复杂,并且难以维护和扩展。此时,工厂模式就能够很好地解决这个问题。
工厂模式具有以下优点:
工厂模式主要包含三个角色:抽象产品、具体产品和工厂类。
工厂模式可以分为三种形式:
其中,简单工厂模式是最基本的工厂模式,它通过一个工厂类来创建不同类型的对象。工厂方法模式将对象的创建延迟到子类中实现,每个具体工厂只负责创建一种类型的对象。抽象工厂模式则提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体的类。
下面以一个简单的图形绘制程序为例,演示工厂模式的使用。
首先定义一个抽象图形接口Shape:
public interface Shape {
void draw();
}
然后定义两个具体图形类Circle和Rectangle:
public class Circle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a circle");
}
}
public class Rectangle implements Shape {
@Override
public void draw() {
System.out.println("Drawing a rectangle");
}
}
接下来定义一个工厂类ShapeFactory,用于创建具体图形对象:
public class ShapeFactory {
public static Shape createShape(String type) {
if ("circle".equalsIgnoreCase(type)) {
return new Circle();
} else if ("rectangle".equalsIgnoreCase(type)) {
return new Rectangle();
}
throw new IllegalArgumentException("Invalid shape type: " + type);
}
}
最后,在客户端代码中使用工厂类创建图形对象:
public class Client {
public static void main(String[] args) {
Shape circle = ShapeFactory.createShape("circle");
circle.draw();
Shape rectangle = ShapeFactory.createShape("rectangle");
rectangle.draw();
}
}
运行上述代码,将会输出以下结果:
Drawing a circle
Drawing a rectangle
工厂模式是一种创建型设计模式,通过一个专门的工厂方法来创建对象。它将对象的创建与使用分离,提高了代码的灵活性和可维护性。工厂模式可以根据不同的条件或参数来选择创建不同类型的对象,并且符合面向对象的设计原则。然而,工厂模式也会增加系统的复杂度,需要注意选择合适的模式和命名规范。