23种设计模式之工厂模式

作者: 阿跳爱学习 | 来源:发表于2018-12-13 08:18 被阅读0次

记录自己对工厂模式的理解，如有不对的地方，请大家多多包涵，帮忙指出。

作用：实现了创建者和调用者的分离。

本文主要分三类：
1.简单工厂
2.工厂方法
3.抽象工厂

简单工厂

本人挺喜欢牛仔裤的，我就以牛仔裤做例子吧，先从没有工厂模式的情况下创建一条牛仔裤。
先创建一个牛仔裤的接口Jeans

public interface Jeans {
    void wear();
}

现在创建两个品牌的牛仔裤的实体类，实现Jeans接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是JEE牛仔裤.
 */

public class JeansJee implements Jeans {
    @Override
    public void wear() {
        Log.d("TAG", "JEE牛仔裤穿起来就是潮");
    }
}

import android.util.Log;

/**
 *这是Levis牛仔裤
 */

public class JeansLevis implements Jeans {
    @Override
    public void wear() {
        Log.d("TAG","李维斯牛仔裤穿起来就是经典");
    }
}

现在我们试试没有工厂模式的情况下调用

import android.support.v7.app.AppCompatActivity;
import android.os.Bundle;

import com.hdc.test.simple.Jeans;
import com.hdc.test.simple.JeansJee;
import com.hdc.test.simple.JeansLevis;

/**
 * 这是调用者
 */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        //调用JEE牛仔裤
        Jeans jee = new JeansJee();
        jee.wear();

        //调用Levis牛仔裤
        Jeans levis = new JeansLevis();
        levis.wear();

    }
}

image.png

这样写也可以啊，为什么要使用工厂呢？比如我是调用者，我想要一条Levis牛仔裤和一条Jee牛仔裤，但是我得知道怎么创建Levis牛仔裤和Jee牛仔裤，是不是就得去和实体类打交道？才能创建出来穿上？拜托，我只是一个调用者，我才不想知道这些过程，我只知道裤子能穿，其他的我才懒得管，这下工厂是不是就有它的价值了？我只需要让工厂去帮我创建就好了，并且这种写法也已经违反了设计模式六大原则中的依赖倒置原则（要针对抽象编程，而不是针对实现细节编程），下面我们创建一个工厂，在有工厂的情况下是一个什么情景。

首先我们先创建一个工厂：

/**
 * 这是牛仔裤制造工厂
 * 简单工厂也称为静态工厂
 */

public class JeansFactory {

    public static Jeans jee() {
        return new JeansJee();
    }

    public static Jeans levis() {
        return new JeansLevis();
    }
}

然后在有简单工厂模式的情况下调用

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

import com.hdc.test.simple.Jeans;
import com.hdc.test.simple.JeansFactory;

/**
 *这是调用者
 */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

//        //没有工厂的情况下调用
//        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = new JeansJee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = new JeansLevis();
//        levis.wear();
        
        //有工厂的情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
        Jeans jee = JeansFactory.jee();
        jee.wear();
        
        //调用Levis牛仔裤
        Jeans levis = JeansFactory.levis();
        levis.wear();

    }
}

image.png

这样我们是不是不需要直接和实体类打交道了？把所有一切都交给工厂，只需要告诉工厂说我需要JEE或者Levis就行了，这就符合先前说的依赖倒置原则了，但是简单工厂还是有缺点，因为这违反了设计模式六大原则中的开闭原则（对于扩展是开放的，对于修改是关闭的），这点缺点如果不是开发JDK啊这些不是什么问题，所以一般项目用简单工厂还是比较多的，为了弥补这个缺陷，工厂方法就有存在的价值了，下面我们来看看工厂方法怎么做。

工厂方法

老样子，先把牛仔裤接口和实体类建出来，先建牛仔裤接口

/**
 *这是一个牛仔裤接口
 *
 */

public interface Jeans {
    void wear();
}

创建Jee牛仔裤实体类并实现Jeans接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是JEE牛仔裤
 */

public class JeansJee implements Jeans {
    @Override
    public void wear() {
        Log.d("TAG", "JEE牛仔裤穿起来就是潮");
    }
}

创建Levis牛仔裤实体类并实现Jeans接口

import android.util.Log;

/**
 *这是Levis牛仔裤
 */

public class JeansLevis implements Jeans {
    @Override
    public void wear() {
        Log.d("TAG","李维斯牛仔裤穿起来就是经典");
    }
}

好了，现在牛仔裤接口和牛仔裤实体类都有了，现在开始建工厂，首先得先创建一个工厂接口，在里边定义一个牛仔裤品牌工厂的方法

/**
 * 这是一个工厂接口
 */

public interface JeansFactory {
    Jeans jeansBrandFactory();
}

创建JEE工厂，并实现JeansFactory 接口

/**
 * 这是一个JEE工厂
 */

public class JeeFactory implements JeansFactory {
    @Override
    public Jeans jeansBrandFactory() {
        return new JeansJee();
    }
}

再创建一个Levis工厂，，并实现JeansFactory 接口

/**
 * 这是一个Levis工厂
 */

public class LevisFactory  implements JeansFactory{

    @Override
    public Jeans jeansBrandFactory() {
        return new JeansLevis();
    }
}

现在所有的都创建完成了，在有工厂方法的情况下这样调用

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

import com.hdc.test.factorymethod.Jeans;
import com.hdc.test.factorymethod.JeeFactory;
import com.hdc.test.factorymethod.LevisFactory;

/**
 *这是调用者
 */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

//        //没有工厂的情况下调用
//        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = new JeansJee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = new JeansLevis();
//        levis.wear();

        //简单工厂的情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = JeansFactory.jee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = JeansFactory.levis();
//        levis.wear();

        //工厂方法情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
        Jeans jee = new JeeFactory().jeansBrandFactory();
        jee.wear();

        //调用Levis牛仔裤
        Jeans levis = new LevisFactory().jeansBrandFactory();
        levis.wear();

    }
}

image.png

使用工厂方法的好处就在于符合了文章开头的开闭原则，如果我需要加一个G-STAR品牌的牛仔裤，我只需要直接加就行了，不需要修改原有代码，这样去加：
先创建一个G-star实体类，并实现Jeans接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是G-star牛仔裤
 */

public class JeansGstar implements Jeans {
    @Override
    public void wear() {
        Log.d("TAG","G-STAR牛仔裤穿起来就是舒服");
    }
}

然后创建一个G-star工厂，并实现JeansFactory 接口

/**
 * 这是一个G-star工厂
 */

public class GstarFactory implements JeansFactory {
    @Override
    public Jeans jeansBrandFactory() {
        return new JeansGstar();
    }
}

这样就添加完成了，不需要修改原有代码，已经符合开闭原则（对于扩展是开放的，对于修改是关闭的），调用试试。

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

import com.hdc.test.factorymethod.GstarFactory;
import com.hdc.test.factorymethod.Jeans;
import com.hdc.test.factorymethod.JeeFactory;
import com.hdc.test.factorymethod.LevisFactory;

/**
 *这是调用者
 */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

//        //没有工厂的情况下调用
//        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = new JeansJee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = new JeansLevis();
//        levis.wear();

        //简单工厂的情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = JeansFactory.jee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = JeansFactory.levis();
//        levis.wear();

        //工厂方法情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
        Jeans jee = new JeeFactory().jeansBrandFactory();
        jee.wear();

        //调用Levis牛仔裤
        Jeans levis = new LevisFactory().jeansBrandFactory();
        levis.wear();

        //调用新增品牌G-star牛仔裤
        Jeans gstar = new GstarFactory().jeansBrandFactory();
        gstar.wear();

    }
}

image.png

是不是很简单？但是这种写法符合设计模式原则了，但是就真的好吗？它也是有弊端的，对比简单工厂来说，结构更复杂，因为它多出了很多的文件，造成冗余，对于其实两种模式都有自己的优点和缺点，开发时候还得按情况而定。

现在有一种情况是这样的，一件牛仔裤，我需要私人定制怎么办？比如我需要高端的布料，但是纽扣和拉链我只需要低端的就好，或者我需要低端布料，高端纽扣拉链，像这种自由组合，怎么办？但是这个工厂只生产高端产品或者低端产品，我是不是还要找其他工厂去做我想要的？这就涉及三个模式中最复杂的抽象工厂了。

抽象工厂

前提：抽象工厂是新增产品族的，而简单工厂和工厂方法是直接新增产品的，打个比方，抽象工厂就是做牛仔裤的零件的，比如布料、纽扣、拉链就是牛仔裤这个产品的产品族，而简单工厂和工厂方法是直接做产品的，比如一条牛仔裤。这两种概念是不一样的，一定要清楚，因为他们之间的作用是完全不同的。

首先，先创建一个布料接口

/**
 * 这是一个布料接口
 */

public interface Cloth {
    void quality();
}

创建一个高端布料类并实现Cloth 接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是高端布料
 */

public class HighEndCloth implements Cloth {
    @Override
    public void quality() {
        Log.d("TAG","高端布料质量好");
    }
}

创建一个低端布料类

import android.util.Log;

/**
 * 这是低端布料
 */

public class LowCloth implements Cloth {
    @Override
    public void quality() {
        Log.d("TAG","低端布料质量差");
    }
}

其次，创建一个拉链接口

/**
 * 这是一个拉链接口
 */

public interface Zipper {
    void durability();
}

创建一个高端拉链实体类，并实现Zipper 接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是高端拉链
 */

public class HignEndZipper implements Zipper {
    @Override
    public void durability() {
        Log.d("TAG","高端拉链，很耐久！");
    }
}

创建一个低端拉链实体类，并实现Zipper 接口

import android.util.Log;

/**
 *这是低端拉链
 */

public class LowZipper implements Zipper {
    @Override
    public void durability() {
        Log.d("TAG","低端拉链，不耐久");
    }
}

再次，我们创建一个纽扣接口

/**
 * Created by Administrator on 2018/12/12.
 */

public interface PantsBuckle {
    void pantsBuckleMaterial();
}

创建一个高端纽扣实体类，并实现PantsBuckle 接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是高端纽扣
 */

public class HighEndPantsBuckle implements PantsBuckle{
    @Override
    public void pantsBuckleMaterial() {
        Log.d("TAG","高端纽扣，镶钻的");
    }
}

创建一个低端纽扣实体类，并实现PantsBuckle 接口

import android.util.Log;

/**
 * 这是低端纽扣
 */

public class LowPantsBuckle implements PantsBuckle {
    @Override
    public void pantsBuckleMaterial() {
        Log.d("TAG","低端纽扣，铜质的");
    }
}

这下布料，纽扣，拉链都有了，最后我们就要创建工厂，我们现在需求主要是两种类型，一种是高端，一种是低端，所以建立两个工厂，一个高端工厂，专门做高端产品的，一个是低端工厂，专门做低端产品的，所以得先有一个工厂接口。
先创建一个牛仔裤工厂接口

/**
 *这是一个牛仔裤工厂接口，工厂主要生产布料，拉链以及纽扣
 */

public interface JeansFactory {
    Cloth createCloth();
    Zipper createZipper();
    PantsBuckle createPantsBuckle();
}

然后创建一个高端工厂，并实现JeansFactory接口


/**
 * 这是一个高端工厂
 */

public class HighEndFactory implements JeansFactory {
    @Override
    public Cloth createCloth() {
        return new HighEndCloth();
    }

    @Override
    public Zipper createZipper() {
        return new HighEndZipper();
    }

    @Override
    public PantsBuckle createPantsBuckle() {
        return new HighEndPantsBuckle();
    }
}

然后再创建一个低端工厂，并实现JeansFactory接口

/**
 * 这是一个低端工厂
 */

public class LowFactory implements JeansFactory {
    @Override
    public Cloth createCloth() {
        return new LowCloth();
    }

    @Override
    public Zipper createZipper() {
        return new LowZipper();
    }

    @Override
    public PantsBuckle createPantsBuckle() {
        return new LowPantsBuckle();
    }
}

现在产品族有了，工厂也有了，这时候调用者就可以找牛仔裤工厂（JeansFactory ）定制自己所需要的产品了，比如高端的布料，低端的拉链和纽扣，可以这样调：

import android.os.Bundle;
import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

import com.hdc.test.abstractfactory.Cloth;
import com.hdc.test.abstractfactory.HighEndFactory;
import com.hdc.test.abstractfactory.JeansFactory;
import com.hdc.test.abstractfactory.LowFactory;
import com.hdc.test.abstractfactory.PantsBuckle;
import com.hdc.test.abstractfactory.Zipper;

/**
 *这是调用者
 */
public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

//        //没有工厂的情况下调用
//        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = new JeansJee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = new JeansLevis();
//        levis.wear();

        //简单工厂的情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = JeansFactory.jee();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = JeansFactory.levis();
//        levis.wear();

        //工厂方法情况下调用
        //调用JEE牛仔裤
//        Jeans jee = new JeeFactory().jeansBrandFactory();
//        jee.wear();
//
//        //调用Levis牛仔裤
//        Jeans levis = new LevisFactory().jeansBrandFactory();
//        levis.wear();
//
//        //调用新增品牌G-star牛仔裤
//        Jeans gstar = new GstarFactory().jeansBrandFactory();
//        gstar.wear();

        //抽象工厂情况下调用（牛仔裤工厂，我需要一条牛仔裤，这条牛仔裤必须是高端的布料，低端的拉链和低端的纽扣）
        //牛仔裤工厂使用高端工厂生产出高端布料
        JeansFactory jeansFactory_c = new HighEndFactory();
        Cloth cloth = jeansFactory_c.createCloth();
        cloth.quality();

        //牛仔裤工厂使用低端工厂生产出低端拉链
        JeansFactory jeansFactory_z = new LowFactory();
        Zipper zipper = jeansFactory_z.createZipper();
        zipper.durability();

        //牛仔裤工厂使用低端工厂生产出低端纽扣
        JeansFactory jeansFactory_p = new LowFactory();
        PantsBuckle pantsBuckle = jeansFactory_p.createPantsBuckle();
        pantsBuckle.pantsBuckleMaterial();
    }
}

image.png

总结：
1.简单工厂（也称静态工厂）：虽然不符合开闭原则，但实际应用最多的。
2.工厂方法：虽然符合了开闭原则，但会造成冗余，文件太多。
3.可以增加产品族，不可用增加产品。
谢谢大家查阅，有不对的地方欢迎指出，感恩。

23种设计模式之工厂模式

简单工厂

工厂方法

抽象工厂

相关文章

网友评论

延伸阅读

深度阅读

栏目导航

热点阅读