工厂模式
1简单工厂模式
1.1需求用例
看一个披萨的项目:要便于披萨种类的扩展,要便于维护
- 披萨的种类很多(比如 GreekPizz、CheesePizz 等)
- 披萨的制作有 prepare,bake, cut, box
- 完成披萨店订购功能。
1.2使用传统的方式来完成
类图分析
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
String orderType; // 订购披萨的类型
do {
orderType = getType();
if (orderType.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName(" 希腊披萨 ");
} else if (orderType.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new PepperPizza();
pizza.setName("胡椒披萨");
} else {
break;
}
//输出pizza 制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
优缺点分析
- 优点是比较好理解,简单易操作。
- 缺点是违反了设计模式的 ocp 原则,即对扩展开放,对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候,尽量不修改代码,或者尽可能少修改代码.
- 比如我们这时要新增加一个 Pizza 的种类(Pepper 披萨),我们需要做如下修改. 如果我们增加一个 Pizza 类,只要是订购 Pizza 的代码都需要修改.
- 改进的思路分析分析:修改代码可以接受,但是如果我们在其它的地方也有创建 Pizza 的代码,就意味着,也需要修改,而创建 Pizza 的代码,往往有多处。
- 思路:把创建 Pizza 对象封装到一个类中,这样我们有新的 Pizza 种类时,只需要修改该类就可,其它有创建到 Pizza 对象的代码就不需要修改了——简单工厂模式
1.3简单工厂模式
- 简单工厂模式是属于创建型模式,是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式
- 简单工厂模式:定义了一个创建对象的类,由这个类来封装实例化对象的行为(代码)
- 在软件开发中,当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时,就会使用到工厂模式.
1.4使用简单工厂模式
简单工厂模式的设计方案: 定义一个可以实例化 Pizaa 对象的类,封装创建对象的代码。
代码
//createPizza的简单工厂类
public class SimpleFactory {
//根据orderType 返回对应的Pizza 对象
public Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
System.out.println("使用简单工厂模式");
if (orderType.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName(" 希腊披萨 ");
} else if (orderType.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new PepperPizza();
pizza.setName("胡椒披萨");
}
return pizza;
}
//简单工厂模式 也叫 静态工厂模式
public static Pizza createPizza2(String orderType) {
Pizza pizza = null;
System.out.println("使用简单工厂模式2");
if (orderType.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName(" 希腊披萨 ");
} else if (orderType.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new PepperPizza();
pizza.setName("胡椒披萨");
}
return pizza;
}
}
//订购
public class OrderPizza2 {
Pizza pizza = null;
String orderType = "";
// 构造器
public OrderPizza2() {
do {
orderType = getType();
pizza = SimpleFactory.createPizza2(orderType);
// 输出pizza
if (pizza != null) { // 订购成功
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println(" 订购披萨失败 ");
break;
}
} while (true);
}
// 写一个方法,可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
此时只需要一个PizzaStore,即可实现订餐功能
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
//new OrderPizza();
//使用简单工厂模式
//new OrderPizza(new SimpleFactory());
//System.out.println("~~退出程序~~");
new OrderPizza2();
}
}
2工厂方法模式
2.1看一个新的需求
披萨项目新的需求:客户在点披萨时,可以点不同口味的披萨,比如 北京的奶酪 pizza、北京的胡椒 pizza 或 者是伦敦的奶酪 pizza、伦敦的胡椒 pizza。
2.2思路
1 使用简单工厂模式,创建不同的简单工厂类,比如 BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory 等等.从当前 这个案例来说,也是可以的,但是考虑到项目的规模,以及软件的可维护性、可扩展性并不是特别好
2.3思路
使用工厂方法模式
2.4工厂方法模式介绍
- 工厂方法模式设计方案:将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法,在不同的口味点餐子类中具体实现。
- 工厂方法模式:定义了一个创建对象的抽象方法,由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例 化推迟到子类。
2.5工厂方法模式应用案例
思路分析图
**分析:**将OrderPizza的createPizza方法抽象下移
代码:
//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
protected String name; //名字
//准备原材料, 不同的披萨不一样,因此,我们做成抽象方法
public abstract void prepare();
public void bake() {
System.out.println(name + " baking;");
}
public void cut() {
System.out.println(name + " cutting;");
}
//打包
public void box() {
System.out.println(name + " boxing;");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
//伦敦的胡椒pizza
class LDPepperPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦的胡椒pizza");
System.out.println(" 伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
}
}
//伦敦的奶酪pizza
class LDCheesePizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦的奶酪pizza");
System.out.println(" 伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
}
}
//北京的胡椒pizza
class BJPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的胡椒pizza");
System.out.println(" 北京的胡椒pizza 准备原材料");
}
}
//北京的奶酪pizza
class BJCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的奶酪pizza");
System.out.println(" 北京的奶酪pizza 准备原材料");
}
}
预定代码
public abstract class OrderPizza {
//定义一个抽象方法,createPizza , 让各个工厂子类自己实现
abstract Pizza createPizza(String orderType);
// 构造器
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
String orderType; // 订购披萨的类型
do {
orderType = getType();
pizza = createPizza(orderType); //抽象方法,由工厂子类完成
//输出pizza 制作过程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
// 写一个方法,可以获取客户希望订购的披萨种类
private String getType() {
try {
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return "";
}
}
}
class LDOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza = new LDCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
class BJOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza = new BJCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
商店代码
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
String loc = "bj";
if (loc.equals("bj")) {
//创建北京口味的各种Pizza
new BJOrderPizza();
} else {
//创建伦敦口味的各种Pizza
new LDOrderPizza();
}
}
}
3抽象工厂模式
3.1基本介绍
- 抽象工厂模式:定义了一个 interface 用于创建相关或有依赖关系的对象簇,而无需指明具体的类
- 抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合。
- 从设计层面看,抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)。
- 将工厂抽象成两层,AbsFactory(抽象工厂) 和 具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应 的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇,更利于代码的维护和扩展。
类图
代码
//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
protected String name; //名字
//准备原材料, 不同的披萨不一样,因此,我们做成抽象方法
public abstract void prepare();
public void bake() {
System.out.println(name + " baking;");
}
public void cut() {
System.out.println(name + " cutting;");
}
//打包
public void box() {
System.out.println(name + " boxing;");
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
//伦敦的胡椒pizza
class LDPepperPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦的胡椒pizza");
System.out.println(" 伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
}
}
//伦敦的奶酪pizza
class LDCheesePizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("伦敦的奶酪pizza");
System.out.println(" 伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
}
}
//北京的胡椒pizza
class BJPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的胡椒pizza");
System.out.println(" 北京的胡椒pizza 准备原材料");
}
}
//北京的奶酪pizza
class BJCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
// TODO Auto-generated method stub
setName("北京的奶酪pizza");
System.out.println(" 北京的奶酪pizza 准备原材料");
}
}
代码抽象工厂
//一个抽象工厂模式的抽象层(接口)
public interface AbsFactory {
//让下面的工厂子类来 具体实现
public Pizza createPizza(String orderType);
}
//这是工厂子类
public class BJFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
// TODO Auto-generated method stub
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese")) {
pizza = new BJCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")){
pizza = new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
public class LDFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String orderType) {
System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("cheese")) {
pizza = new LDCheesePizza();
} else if (orderType.equals("pepper")) {
pizza = new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}
商店
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
new OrderPizza(new LDFactory());
}
}
4工厂模式在JDK-Calendar应用
JDK-Calendar
5工厂模式小结
- 工厂模式的意义 将实例化对象的代码提取出来,放到一个类中统一管理和维护,达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项 目的扩展和维护性。
- 三种工厂模式 (简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)
- 设计模式的依赖抽象原则
- 创建对象实例时,不要直接 new 类, 而是把这个 new 类的动作放在一个工厂的方法中,并返回。有的书上说, 变量不要直接持有具体类的引用。
- 不要让类继承具体类,而是继承抽象类或者是实现 interface(接口)
- 不要覆盖基类中已经实现的方法。