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设计模式总结:工厂模式

叫我明羽 2019-02-16 13:49:00 阅读数:180 评论数:0 点赞数:0 收藏数:0

工厂模式属于创建型设计模式,用工厂方法代替new操作,让子类去决定实例化哪个类,工厂方法将一个类的实例化延迟到子类

推荐访问我的个人网站,排版更好看呦:https://chenmingyu.top/design-factory-method/

什么是工厂模式

定义一个创建对象的接口,由子类去决定实例化哪一个类,将实例化对象的操作延迟到子类

优点:

  1. 解耦:调用方不用负责对象的创建,只需要使用,明确各自的职责
  2. 维护方便:后期如果创建对象时需要修改代码,也只需要去工厂方法中修改,易拓展

工厂模式细分为:简单工厂,工厂模式,抽象工厂

简单工厂

以游戏为例子,涉及四个类:GameFactory(游戏工厂类),Gameable(游戏接口),ShootGame(射击类游戏),TowerDefenceGame(塔防类游戏)

比如游戏工厂,工厂方法通过出入的参数生成生成不同产品类型的游戏

Gameable

游戏接口,提供一个校验账户信息的接口

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:19
* @description:
*/
public interface Gameable {
/**
* 校验账户信息
* @param nickName
*/
void validateAccount(String nickName);
}
ShootGame

射击类游戏,实现Gameable接口

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:26
* @description: 射击类游戏
*/
public class ShootGame implements Gameable{
@Override
public void validateAccount(String nickName) {
System.out.println("射击游戏校验昵称:"+nickName);
}
}
TowerDefenceGame

塔防类游戏,实现Gameable接口

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:28
* @description: 塔防类游戏
*/
public class TowerDefenceGame implements Gameable{
@Override
public void validateAccount(String nickName) {
System.out.println("塔防游戏校验昵称:"+nickName);
}
}
GameFactory

游戏工厂,封装了创建游戏对象的过程

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:29
* @description: 工厂类
*/
public class GameFactory {
/**
* 根据传入类型生成实例
* @param gameType
* @return
*/
public static Gameable creator(String gameType){
Gameable gameable = null;
if(StringUtils.isEmpty(gameType)){
return gameable;
}
if("shoot".equalsIgnoreCase(gameType)){
gameable = new ShootGame();
}else if("towerDefence".equalsIgnoreCase(gameType)){
gameable = new TowerDefenceGame();
}
return gameable;
}
}
测试

客户端决定实例化哪个对象

public static void main(String[] args) {
Gameable shootGame = GameFactory.creator("shoot");
shootGame.validateAccount("明羽");
System.out.println("... 分割线 ...");
Gameable towerDefenceGame = GameFactory.creator("towerDefence");
towerDefenceGame.validateAccount("明羽");
}

输出

射击游戏校验昵称:明羽
... 分割线 ...
塔防游戏校验昵称:明羽

如果要新增一个拳击类游戏的话,就需要新建一个拳击游戏类,然后修改工厂方法。

工厂模式

工厂模式跟简单工厂模式的区别在于简单工厂只有一个工厂类,提供了一个工厂方法,由入参决定生产那个产品,而工厂模式则定义一个工厂接口,不同的产品工厂实现工厂接口,生产的产品由产品工厂决定

以游戏为例子,在上面四个类的基础上修改GameFactory(游戏工厂类)为接口,新增了两个类:ShootGameFactory(射击类游戏工厂),TowerDefenceGameFactory(塔防类游戏工厂)

修改了的GameFactory
/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:29
* @description: 工厂类
*/
public interface GameFactory {
/**
* 生成实例
* @return
*/
Gameable creator();
}
ShootGameFactory

实现GameFactory,重写creator()

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 15:14
* @description: 射击类游戏工厂
*/
public class ShootGameFactory implements GameFactory{
@Override
public Gameable creator() {
return new ShootGame();
}
}
TowerDefenceGameFactory

实现GameFactory,重写creator()

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 15:15
* @description: 塔防类游戏工厂
*/
public class TowerDefenceGameFactory implements GameFactory{
@Override
public Gameable creator() {
return new TowerDefenceGame();
}
}
测试
/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:38
* @description:
*/
public class FactoryTest {
public static void main(String[] args) {
GameFactory shootGameFactory = new ShootGameFactory();
Gameable shootGame = shootGameFactory.creator();
shootGame.validateAccount("明羽");
System.out.println("... 分割线 ...");
GameFactory towerDefenceGameFactory = new TowerDefenceGameFactory();
Gameable towerDefenceGame = towerDefenceGameFactory.creator();
towerDefenceGame.validateAccount("明羽");
}
}

输出

射击游戏校验昵称:明羽
... 分割线 ...
塔防游戏校验昵称:明羽

抽象工厂

抽象工厂比工厂模式更为抽象,工厂模式只生产一种产品族,而抽象工厂生产多个产品族

产品族是指同一工厂生产的一组不同产品结构的一组产品,比如射击游戏工厂生产单人射击游戏和双人射击游戏两款产品,这里的单人射击游戏产和双人射击游戏两款产品统称为产品族

以上面的游戏为例,现在有射击游戏和塔防游戏俩款游戏,现在需求变了,要求射击类游戏又细分为单人和双人两款游戏产品,塔防类游戏细分为单人和双人两款游戏产品。这时射击类游戏和塔防类游戏就是两个产品族,旗下分别有两款产品一款是单人游戏,一款是双人游戏

类图

有点复杂,画个类图,看着清晰一些

  1. GameFactory:抽象工厂,规定了生成单人和双人两种游戏
  2. ShootGameFactory,ShootGameFactory:具体工厂,负责生产具体的射击类和塔防类单,双人游戏
  3. Gameable是抽象产品,ShootGame和TowerDefenceGame是抽象类,继承Gameable
  4. SingleShootGame,DoubleShootGame,SingleTowerDefenceGame,DoubleTowerDefenceGame是具体产品
GameFactory

抽象工厂,规定了生成单人和双人两种游戏

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:29
* @description: 抽象工厂
*/
public interface GameFactory {
/**
* 生产单人游戏
* @return
*/
Gameable createSingleGame();
/**
* 生产双人游戏
* @return
*/
Gameable createDoubleGame();
}
ShootGameFactory

具体工厂,负责生产具体的射击类单人游戏和射击类双人游戏

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 18:20
* @description: 设计游戏制造厂
*/
public class ShootGameFactory implements GameFactory{
@Override
public Gameable createSingleGame() {
return new SingleShootGame();
}
@Override
public Gameable createDoubleGame() {
return new DoubleShootGame();
}
}
TowerDefenceGameFactory

具体工厂,负责生产具体的塔防类单人游戏和塔防类双人游戏

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 18:20
* @description: 塔防游戏制造厂
*/
public class TowerDefenceGameFactory implements GameFactory {
@Override
public Gameable createSingleGame() {
return new SingleTowerDefenceGame();
}
@Override
public Gameable createDoubleGame() {
return new DoubleTowerDefenceGame();
}
}
Gameable

抽象产品,所有游戏产品均实现该接口

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:19
* @description: 游戏接口
*/
public interface Gameable {
/**
* 校验账户信息
* @param nickName
*/
void validateAccount(String nickName);
/**
* 游戏人数
*/
void getPlayerNumber();
}
ShootGame和TowerDefenceGame

抽象类,实现Gameable接口

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:26
* @description: 射击类游戏
*/
public abstract class ShootGame implements Gameable{
@Override
public void validateAccount(String nickName) {
System.out.println("射击游戏校验昵称:"+nickName);
}
}
/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/14 11:28
* @description: 塔防类游戏
*/
public abstract class TowerDefenceGame implements Gameable{
@Override
public void validateAccount(String nickName) {
System.out.println("塔防游戏校验昵称:"+nickName);
}
}
具体产品

共四款游戏产品:SingleShootGame,DoubleShootGame,SingleTowerDefenceGame,DoubleTowerDefenceGame

/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/15 16:55
* @description: 单人射击游戏
*/
public class SingleShootGame extends ShootGame {
@Override
public void getPlayerNumber() {
System.out.println("这是一个单人玩的射击游戏");
}
}
/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/15 16:57
* @description: 双人射击游戏
*/
public class DoubleShootGame extends ShootGame{
@Override
public void getPlayerNumber() {
System.out.println("这是一个双人玩的射击游戏");
}
}
/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/15 17:17
* @description: 单人塔防游戏
*/
public class SingleTowerDefenceGame extends TowerDefenceGame{
@Override
public void getPlayerNumber() {
System.out.println("这是一个单人玩的塔防游戏");
}
}
/**
* @auther: chenmingyu
* @date: 2019/2/15 17:18
* @description: 双人塔防游戏
*/
public class DoubleTowerDefenceGame extends TowerDefenceGame{
@Override
public void getPlayerNumber() {
System.out.println("这是一个双人玩的塔防游戏");
}
}
测试
public static void main(String[] args) throws Exception{
ShootGameFactory shootGameFactory = new ShootGameFactory();
shootGameFactory.createSingleGame().getPlayerNumber();
shootGameFactory.createDoubleGame().getPlayerNumber();
TowerDefenceGameFactory towerDefenceGameFactory = new TowerDefenceGameFactory();
towerDefenceGameFactory.createSingleGame().getPlayerNumber();
towerDefenceGameFactory.createDoubleGame().getPlayerNumber();
}

输出

这是一个单人玩的射击游戏
这是一个双人玩的射击游戏
这是一个单人玩的塔防游戏
这是一个双人玩的塔防游戏
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