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Java设计模式之工厂模式

Java设计模式之工厂模式

作者: chuang_ | 来源:发表于2017-01-16 19:41 被阅读35次
    • 基本概念
      工厂模式是一种创建型模式,它提供了一个创建对象的工厂,当开发者需要相关的对象实例时,由工厂来创建提供。简单来说,工厂模式可以根据不同的条件生产不同的实例,通常这些实例继承于同一个父类,工厂模式把创建这些实例的具体过程封装起来,简化了客户端的操作,也改善了应用的扩展性。

    • 普通工厂模式
      举一个使用工厂模式获取汪星人和喵星人的例子:

    //创建二者共同的接口
    public interface Animal {
        public void eat();
    }
    
    //创建汪星人实现类
    public class Dog implements Animal {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("吃骨头");
        }
    }
    
    //创建喵星人实现类
    public class Cat implements Animal {
        @Override
        public void eat() {
            System.out.println("吃小鱼");
        }
    }
    
    //创建工厂类
    public class AnimalFactory {
        public Animal getAnimal(String type){
            if("dog".equals(type)){
                return new Dog();
            }else if("cat".equals(type)){
                return new Cat();
            }else{
                return null;
            }
        }
    }
    //测试
    Animal dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");
    
    • 直接获取模式
      由于普通工厂模式会因为传错字符串导致无法获得实例,故使用直接获取模式
    //将创建工厂类修改
    public class AnimalFactory {
        public Animal getDog(){
            return new Dog();
        }
        public Animal getCat(){
            return Cat();
        }
    }
    //测试 不用传入字符串,可直接获取
    Animal dog = new AnimalFactory.getDog();
    
    • 静态工厂方法
      将多个工厂方法设置为静态的,不用创建工厂实例,直接获取
    public class AnimalFactory {
        public static Animal getDog(){
            return new Dog();
        }
        public static Animal getCat(){
            return new Cat();
        }
    }
    //测试 不用 new AnimalFatory() 直接获取
    Animal dog = AnimalFactory.getDog();
    

    总体来说,工厂模式适合:出现了大量的实例需要创建,并且具有共同的接口时,可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中,第一种如果传入的字符串有误,不能正确创建对象,第三种相对于第二种,不需要实例化工厂类,所以,大多数情况下,我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

    当然对于上述几种工厂模式,有一个不好的地方就是,新增一个类,需要对生产工厂(AnimalFactory)进行修改,极大的限制了程序的可扩展性。
    为了解决这一问题,引入了抽象工厂模式:所谓抽象工厂模式,就是为每一个实例提供一个工厂方法,当需要新增一个类时,不需要修改原来的工厂方法,只需要新建一个对应的工厂即可。上代码:

    //定义接口
    public interface Animal {
        public void eat();
    }
    
    //实现接口
    public class Cat implements Animal {
        @Override
        public void eat(){
            System.out.println("吃小鱼");
        }
    }
    
    //实现工厂类
    public class CatFactory implements Provider {
        @Override
        public Animal produce(){
            return new Cat();
        }
    }
    
    public interface Provider {
        public void produce();
    }
    
    //测试
    Provider provider = new CatFactory();
    Cat cat = provider.produce();
    

    这样以后想新增Dog类 只需要让Dog实现Animal接口,并提供DogFactory实现Provider即可,不需要修改之前的代码。

    之前一直有个疑问,为什么在定义dog的时候用

    Animal dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");
    

    而不用

    Dog dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");
    

    其实这就是为什么使用接口或者抽象类的问题了。由于JAVA具有继承与多态的特点,当一个类继承抽象类或实现接口,其父类或者接口能够接受子类或者实现接口者的实例。这样能够提高代码的扩展性。
    比如:

    ErHaDog dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");
    

    当主人不想养二哈,而想养一只金毛,那么只需要创建一只JinMaoDog并实现Ainmal接口,这样只需要将工厂中创建二哈的代码替换成金毛即可,其他都不用修改,大大提高了程序的扩展性。反之,需要修改:

    JinMaoDog dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");
    

    使程序的耦合度太高

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