前言
最近在复习java设计模式中的工厂模式。本来有一点小小的理解。感觉都写的不错,就是有点太零散了,最后还是决定自己手写一把,加深印象。顺便做个总结,以后复习起来也方便许多。
一、简介
目前从网上了解工厂模式大体分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂等三种模式。工厂方法模式也可称为工厂模式,与抽象模式都是属于GOF23种设计模式中的一员。可以大概理解为:简单工厂进阶变成了工厂方法,然后再进阶成了抽象工厂。难度逐步增加,也越来越抽象。下面按先易到难逐个分析。
二、简单工厂模式
属于创建型模式,又叫做静态工厂方法模式,不属于23种GOF设计模式之一。是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类(这些产品类继承自一个父类或接口)的实例。
作用:将“类实例化的操作”与“使用对象的操作”分开,让使用者不用知道具体参数就可以实例化出所需要的“产品”类,从而避免了在客户端代码中显式指定,实现了解耦。
主要角色
工厂:负责实现创建所有实例的内部逻辑,并提供一个外界调用的方法,创建所需的产品对象。
抽象产品:负责描述产品的公共接口
具体产品:描述生产的具体产品。
举个简单易懂的例子:
“假设”有一台饮料机(工厂),可以调出各种口味的饮料(抽象产品),有三个按钮(参数)对应这三种饮料(具体产品)。这时候你可以根据点击按钮来选择你喜欢的饮料。
/**
* @ Product.java
* 抽象产品
* 描述产品的公共接口
*/
abstract class Product {
//产品介绍
abstract void intro();
}
/**
* @ AProduct.java
* 具体产品A
* (可以看成是一种饮料:可乐)
*/
public class AProduct extends Product{
@Override
void intro() {
System.out.println("可乐");
}
}
/**
* @ BProduct.java
* @具体产品B
* @(可以看成是一种饮料:奶茶)
*/
public class BProduct extends Product{
@Override
void intro() {
System.out.println("奶茶");
}
}
/**
* @ CProduct.java
* 具体产品C
* (可以看成是一种饮料:咖啡)
*/
public class CProduct extends Product{
@Override
void intro() {
System.out.println("咖啡");
}
}
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Factory.java
/**
* 工厂
* 负责实现创建所有实例的内部逻辑,并提供一个外界调用的方法,创建所需的产品对象。
*/
public class Factory {
/**
* 供外界调用的方法
* (可以看成是对外提供的三种按钮)
* @param type
* @return 产品实例
*/
public static Product getProduct(String type) {
switch (type) {
case "A":
return new AProduct();
case "B":
return new BProduct();
case "C":
return new CProduct();
default:
return null;
}
}
}
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测试
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建具体的工厂
Factory factory = new Factory();
//根据传入的参数生产不同的产品实例
//(按下不同的按钮,获取饮料)
Product A = Factory.getProduct("A");
A.intro();
Product B = Factory.getProduct("B");
B.intro();
Product C = Factory.getProduct("C");
C.intro();
}
}
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根据例子可以描述为:一个抽象产品类,可以派生出多个具体产品类。一个具体工厂类,通过往此工厂的static方法中传入不同参数,产出不同的具体产品类实例。
优点:将创建使用工作分开,不必关心类对象如何创建,实现了解耦;
缺点:违背“开放 - 关闭原则”,一旦添加新产品就不得不修改工厂类的逻辑,这样就会造成工厂逻辑过于复杂。
三、工厂方法模式
又称工厂模式、多态工厂模式和虚拟构造器模式,通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口,而子类则负责生成具体的对象。一种常用的对象创建型设计模式,此模式的核心精神是封装 类中不变的部分。
作用:将类的实例化(具体产品的创建)延迟到工厂类的子类(具体工厂)中完成,即由子类来决定应该实例化(创建)哪一个类。
主要角色
抽象工厂:描述具体工厂的公共接口
具体工厂:描述具体工厂,创建产品的实例,供外界调用
抽象产品:负责描述产品的公共接口
具体产品:描述生产的具体产品
举个简单易懂的例子:
“假设”有各类的饮料机(抽象工厂),可以调出各种的饮料(抽象产品)。但是一类饮料机(具体工厂),只能生产一种饮料(具体产品)。如果你需要喝可乐,就需要买可乐饮料机。
产品:Product.java 、ProductA.java 、ProductB.java
/**
* @ Product.java
* 抽象产品
*/
abstract class Product {
//产品介绍
abstract void intro();
}
/**
* @ ProductA.java
* 具体产品A
*/
public class ProductA extends Product{
@Override
void intro() {
System.out.println("饮料A");
}
}
/**
* @ ProductB.java
* 具体产品B
*/
public class ProductB extends Product{
@Override
void intro() {
System.out.println("饮料B");
}
}
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工厂:Factory.java、FactoryA.java 、FactoryB.java
/**
* @ Factory.java
* 抽象工厂
*/
abstract class Factory {
//生产产品
abstract Product getProduct();
}
/**
* @ FactoryA.java
* 具体工厂A
* 负责具体的产品A生产
*/
public class FactoryA extends Factory{
@Override
Product getProduct() {
return new ProductA();
}
}
/**
* @ FactoryB.java
* @具体工厂B
* 负责具体的产品B生产
*/
public class FactoryB extends Factory{
@Override
Product getProduct() {
return new ProductB();
}
}
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测试:Test.java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建具体的工厂
FactoryA factoryA = new FactoryA();
//生产相对应的产品
factoryA.getProduct().intro();
FactoryB factoryB = new FactoryB();
factoryB.getProduct().intro();
}
}
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根据例子可以描述为:一个抽象产品类,可以派生出多个具体产品类。一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类。每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。
优点:
- 符合开-闭原则:新增一种产品时,只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可
- 符合单一职责原则:每个具体工厂类只负责创建对应的产品
缺点:
- 增加了系统的复杂度:类的个数将成对增加
- 增加了系统的抽象性和理解难度
- 一个具体工厂只能创建一种具体产品
四、抽象工厂模式
定义:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类;具体的工厂负责实现具体的产品实例。
解决的问题:每个工厂只能创建一类产品(工厂方法模式)
抽象工厂模式与工厂方法模式最大的区别:抽象工厂中每个工厂可以创建多种类的产品;而工厂方法每个工厂只能创建一类
主要对象
抽象工厂:描述具体工厂的公共接口
具体工厂:描述具体工厂,创建产品的实例,供外界调用
抽象产品族:描述抽象产品的公共接口
抽象产品:描述具体产品的公共接口
具体产品:具体产品
举个简单易懂的例子:(找了个不怎么好的比喻,看不懂得可以看相关推荐链接)
“假设”有各类的自动售卖机(抽象工厂),可以出售各类食品(抽象产品族)。
有饮料、零食(抽象产品),比如常见的零食售卖机(具体工厂),出售矿泉水与面包(具体产品)。
产品:Product、ProductA、ProductB、ProductAa、ProductBb
/**
* @ Product.java
* 抽象产品族 (食品)
*/
abstract class Product {
//产品介绍
abstract void intro();
}
/**
* @ ProductA.java
* 抽象产品 (饮料)
*/
abstract class ProductA extends Product{
@Override
abstract void intro();
}
/**
* @ ProductB.java
* 抽象产品 (零食)
*/
abstract class ProductB extends Product{
@Override
abstract void intro();
}
/**
* @ ProductAa.java
* 具体产品 (矿泉水)
*/
public class ProductAa extends ProductA{
@Override
void intro() {
System.out.println("矿泉水");
}
}
/**
* @ ProductBb.java
* 抽象产品 (面包)
*/
public class ProductBb extends ProductB{
@Override
void intro() {
System.out.println("面包");
}
}
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工厂:Factory.java、FactoryA.java
/**
* @ Factory.java
* 抽象工厂
*/
abstract class Factory {
//生产饮料
abstract Product getProductA();
//生产零食
abstract Product getProductB();
}
/**
* @ FactoryA.java
* 具体工厂A
* 负责具体的A类产品生产
*/
public class FactoryA extends Factory{
@Override
Product getProductA() {
//生产矿泉水
return new ProductAa();
}
@Override
Product getProductB() {
//生产面包
return new ProductBb();
}
}
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测试:Test.java
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//创建零食售卖机(具体工厂),
FactoryA factoryA = new FactoryA();
//获取矿泉水与面包(具体产品)
factoryA.getProductA().intro();
factoryA.getProductB().intro();
}
}
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根据实例可以描述为: 多个抽象产品类,每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类。 每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。.
优点:
- 降低耦合
- 符合开-闭原则
- 符合单一职责原则
- 不使用静态工厂方法,可以形成基于继承的等级结构。
缺点:难以扩展新种类产品
五、总结
角色不同:
- 简单工厂:具体工厂、抽象产品、具体产品
- 工厂方法:抽象工厂、具体工厂、抽象产品、具体产品
- 抽象工厂:抽象工厂、具体工厂、抽象产品族、抽象产品、具体产品
定义:
- 简单工厂:由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类(继承自一个父类或接口)的实例。
- 工厂方法:定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口,而子类则负责生成具体的对象
- 抽象工厂:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类;具体的工厂负责实现具体的产品实例。
对比:
- 工厂方法模式解决了简单工厂模式的“开放 - 关闭原则
- 抽象工厂模式解决了工厂方法模式一个具体工厂只能创建一类产品
六、Demo地址
六、参考文档
简单工厂模式
https://www.jianshu.com/p/e55fbddc071c
https://baike.baidu.com/item/%E7%AE%80%E5%8D%95%E5%B7%A5%E5%8E%82%E6%A8%A1%E5%BC%8F/8801727
工厂方法模式
https://www.jianshu.com/p/d0c444275827
抽象工厂模式
https://www.jianshu.com/p/7deb64f902db
七、内容推荐
CSDN: https://blog.csdn.net/cs_lwb/article/details/83999073
image如果你觉得我写的不错或者对您有所帮助的话。不妨顶一个(点个赞呗),也方便以后复习
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