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java工厂模式

ゞ .邓澎波 2019-02-23 21:26:00 阅读数:189 评论数:0 点赞数:0 收藏数:0

工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了,是用工厂方法代替new操作的一种模式,工厂模式在Java程序中可以说是随处可见。本文来给大家详细介绍下工厂模式

面向对象设计的基本原则:

OCP(开闭原则,Open-Closed Principle):一个软件的实体应当对扩展开放,对修改关闭。
DIP(依赖倒转原则,Dependence Inversion Principle):要针对接口编程,不要针对实现编程。
LoD(迪米特法则,Law of Demeter):只与你直接的朋友通信,而避免和陌生人通信

三种工厂模式的区别

模式 说明
简单工厂 用来生产同一等级结构中的任意产品。
(对于增加新的产品,需要修改已有代码)
工厂方法 用来生产同一等级结构中的固定产品。(支持增加任意产品)
抽象工厂 用来生产不同产品族的全部产品。
(对于增加新的产品,无能为力;支持增加产品族)

实现了创建者和调用者的分离

核心本质

  1. 实例化对象,用工厂方法代替new操作。
  2. 将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦

    简单工厂模式

    在这里插入图片描述
    接口定义

public interface Car {
void run();
}

Car实现类

public class Audi implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("奥迪再跑...");
}
}
public class Byd implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("比亚迪再跑!");
}
}

简单工厂类

public class CarFactory {
public static Car createCar(String type){
if("奥迪".equals(type)){
return new Audi();
}else if("比亚迪".equals(type)){
return new Byd();
}else{
return null;
}
}
}
public class CarFactory2 {
public static Car createAudi(){
return new Audi();
}
public static Car createByd(){
return new Byd();
}
}

测试

public class Client02 { //调用者
public static void main(String[] args) {
Car c1 =CarFactory.createCar("奥迪");
Car c2 = CarFactory.createCar("比亚迪");
c1.run();
c2.run();
}
}

小结:

  1. 简单工厂模式也叫静态工厂模式,就是工厂类一般是使用静态方法,通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。
  2. 对于增加新产品无能为力!不修改代码的话,是无法扩展的。

    工厂方法模式

    工厂方法模式要点
  3. 为了避免简单工厂模式的缺点,不完全满足OCP。
  4. 工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于,简单工厂模式只有一个(对于一个项目工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于,简单工厂模式只有一个(对于一个项目或者一个独立模块而言)工厂类,而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类

在这里插入图片描述

业务接口

public interface Car {
void run();
}

car实现类

public class Audi implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("奥迪再跑!");
}
}
public class Benz implements Car {
@Override
public void run() {
System.out.println("奔驰再跑!");
}
}

工厂接口

public interface Car {
void run();
}

每个car实现类对应创建一个工厂类

public class AudiFactory implements CarFactory {
@Override
public Car createCar() {
return new Audi();
}
}
public class BenzFactory implements CarFactory {
@Override
public Car createCar() {
return new Benz();
}
}

测试

public class Client {
public static void main(String[] args) {
Car c1 = new AudiFactory().createCar();
Car c2 = new BydFactory().createCar();
c1.run();
c2.run();
}
}

简单工厂模式和工厂方法模式PK:

结构复杂度

从这个角度比较,显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类,而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加,这无疑会使类的个数越来越多,从而增加了结构的复杂程度。

代码复杂度

代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾,既然简单工厂模式在结构方面相对简洁,那么它在代码方面肯定是比工厂方法模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法(或代码),而工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务,代码简洁。

客户端编程难度

工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP,但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简单工厂模式的工厂类是个静态类,在客户端无需实例化,这无疑是个吸引人的优点。

管理上的难度

这是个关键的问题。
我们先谈扩展。众所周知,工厂方法模式完全满足OCP,即它有非常良好的扩展性。那是否就说明了简单工厂模式就没有扩展性呢?答案是否定的。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码(修改工
厂类的代码)就可以满足扩展性的要求了。尽管这没有完全满足OCP,但我们不需要太拘泥于设计理论,要知道,sun提供的java官方工具包中也有想到多没有满足OCP的例子啊。然后我们从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改,很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候,对工厂类的修改会变得相当麻烦(对号入座已经是个问题了)。反而简单工厂没有这些麻烦,当多个产品类需要修改是,简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类(无论怎样都能改到满足要求吧?大不了把这个类重写)。
根据设计理论建议:工厂方法模式。但实际上,我们一般都用==简单工厂模式==。

抽象工厂模式

  1. 用来生产不同产品族的全部产品。(对于增加新的产品,无能为力;
    支持增加产品族)
  2. 抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,在有多个业务品种、业务
    分类时,通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式。

在这里插入图片描述
类图
在这里插入图片描述
案例代码

public interface Engine {
void run();
void start();
}
class LuxuryEngine implements Engine{
@Override
public void run() {
System.out.println("转的快!");
}
@Override
public void start() {
System.out.println("启动快!可以自动启停!");
}
}
class LowEngine implements Engine{
@Override
public void run() {
System.out.println("转的慢!");
}
@Override
public void start() {
System.out.println("启动慢!");
}
}
public interface Seat {
void massage();
}
class LuxurySeat implements Seat {
@Override
public void massage() {
System.out.println("可以自动按摩!");
}
}
class LowSeat implements Seat {
@Override
public void massage() {
System.out.println("不能按摩!");
}
}
public interface Tyre {
void revolve();
}
class LuxuryTyre implements Tyre {
@Override
public void revolve() {
System.out.println("旋转不磨损!");
}
}
class LowTyre implements Tyre {
@Override
public void revolve() {
System.out.println("旋转磨损快!");
}
}

工厂模式

public interface CarFactory {
Engine createEngine();
Seat createSeat();
Tyre createTyre();
}
public class LowCarFactory implements CarFactory {
@Override
public Engine createEngine() {
return new LowEngine();
}
@Override
public Seat createSeat() {
return new LowSeat();
}
@Override
public Tyre createTyre() {
return new LowTyre();
}
}
public class LuxuryCarFactory implements CarFactory {
@Override
public Engine createEngine() {
return new LuxuryEngine();
}
@Override
public Seat createSeat() {
return new LuxurySeat();
}
@Override
public Tyre createTyre() {
return new LuxuryTyre();
}
}

测试

public class Client {
public static void main(String[] args) {
CarFactory factory = new LuxuryCarFactory();
Engine e = factory.createEngine();
e.run();
e.start();
}
}

工厂模式要点:

  1. 简单工厂模式(静态工厂模式)
    • 虽然某种程度不符合设计原则,但实际使用最多。
  2. 工厂方法模式
    • 不修改已有类的前提下,通过增加新的工厂类实现扩展。
  3. 抽象工厂模式
    • 不可以增加产品,可以增加产品族!

应用场景
|序号|应用场景 |
|--|:--|
|1|JDK中Calendar的getInstance方法|
|2|JDBC中Connection对象的获取|
|3|Hibernate中SessionFactory创建Session|
|4| spring中IOC容器创建管理bean对象|
|5|XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象|
|6| 反射中Class对象的newInstance()|

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