JAVA设计模式——工厂模式【简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式】
目录
简单工厂模式
传统方式
简单工厂模式
静态工厂模式
工厂方法模式
抽象工厂模式
工厂模式JDK-Calendar源码分析
工厂模式小结
简单工厂模式
看一个具体的需求
看一个披萨的项目:要便于披萨种类的扩展，要便于维护
（1）披萨的种类很多(比如GreekPizz、CheesePizz等)
（2）披萨的制作有prepare，bake, cut, box
（3）完成披萨店订购功能。
传统方式
使用传统的方式来完成
①思路分析（类图）
②代码演示
编写OrderPizza.java去订购需要的各种Pizza
public class OrderPizza {//构造器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("chesse")){pizza=new CheesePizza();pizza.setName("奶酪披萨");}else{break;}//输出pizza制作过程pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();}while(true);}private String getType(){try{BufferedReader strin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza type:");String str=strin.readLine();return str;}catch (IOException e){e.printStackTrace();return "";}}
}public class PizzaStore {public static void main(String[] args) {new OrderPizza();}
}public class GreekPizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {System.out.println("给希腊披萨准备原材料");}
}public class PepperPizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {System.out.println("给胡椒披萨准备原材料");}
}
public class CheesePizza extends Pizza {@Overridepublic void prepare() {System.out.println("给制作奶酪披萨，准备原材料");}
}
public abstract class Pizza {//名字protected String name;//准备原材料，不同的披萨不一样，所以为抽象方法public abstract void prepare();public void bake(){System.out.println(name+ " baking;");}public void cut(){System.out.println(name+" cutting;");}public void box(){System.out.println(name+" boxing");}public String getName() {return name;}public void setName(String name) {this.name = name;}
}
传统方式的优缺点
1)优点是比较好理解，简单易操作。
2)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.
3)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。
4)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
简单工厂模式
基本介绍
1）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
2）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)
3）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.
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。
代码演示：
//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("chesse")){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 class OrderPizza {//定义一个简单工厂对象SimpleFactory simpleFactory;Pizza pizza=null;//构造器public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory){setFactory(simpleFactory);}public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory){String orderType="";//用户输入this.simpleFactory=simpleFactory;//设置简单工厂对象do{orderType=getType();pizza=this.simpleFactory.createPizza(orderType);//输出pizzaif(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);}private String getType(){try{BufferedReader strin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza type:");String str=strin.readLine();return str;}catch (IOException e){e.printStackTrace();return "";}}
}
//相当于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {public static void main(String[] args) {//使用简单工厂模式new OrderPizza(new SimpleFactory());System.out.println("退出程序");}
}
静态工厂模式
代码演示：
//简单工厂类
public class SimpleFactory {//根据orderType,返回对应的Pizza对象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("chesse")){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 class OrderPizza2 {Pizza pizza=null;String orderType="";//构造器public OrderPizza2(){do{orderType=getType();pizza=SimpleFactory.createPizza2(orderType);//输出pizzaif(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，可以客户希望订购披萨的种类private String getType(){try{BufferedReader strin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));System.out.println("input pizza type:");String str=strin.readLine();return str;}catch (IOException e){e.printStackTrace();return "";}}
}
工厂方法模式
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piza、北京的胡椒pizza或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。
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
思路2：使用工厂方法模式
工厂方法模式介绍
1)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。
2)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。
工厂方法模式应用案例
1)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)思路分析图解
3）代码演示
public class BJCheesePizza extends Pizza {@Overridepublic void prepare() {// TODO Auto-generated method stubsetName("北京的奶酪pizza");System.out.println("北京的奶酪pizza,准备材料 ");}}public class BJPepperPizza extends Pizza {@Overridepublic void prepare() {// TODO Auto-generated method stubsetName("北京的胡椒pizza");System.out.println(" 北京的胡椒pizza,准备材料 ");}
}
public class LDPepperPizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {// TODO Auto-generated method stubsetName("伦敦的胡椒pizza");System.out.println("伦敦的胡椒pizza,准备材料 ");}
}
public class LDCheesePizza extends Pizza{@Overridepublic void prepare() {// TODO Auto-generated method stubsetName("伦敦的奶酪pizza");System.out.println("伦敦的奶酪pizza,准备材料");}
}
public abstract class Pizza {protected String name; //名字//准备原材料，不同的披萨不一样，所以为抽象方法public abstract void prepare();public void bake() {System.out.println(name + " baking;");}public void cut() {System.out.println(name + " cutting;");}public void box() {System.out.println(name + " boxing;");}public void setName(String name) {this.name = name;}
}
public abstract class OrderPizza {//定义一个抽象方法，createPizza，让各个子类自己实现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);}//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 "";}}}public class BJOrderPizza extends OrderPizza {@OverridePizza createPizza(String orderType) {Pizza pizza = null;if(orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new BJPepperPizza();}// TODO Auto-generated method stubreturn pizza;}
}public class LDOrderPizza extends OrderPizza {@OverridePizza createPizza(String orderType) {Pizza pizza = null;if(orderType.equals("cheese")) {pizza = new LDCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new LDPepperPizza();}// TODO Auto-generated method stubreturn pizza;}
}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披萨new BJOrderPizza();} else {//创建伦敦口味的各种披萨new LDOrderPizza();}// TODO Auto-generated method stub}
}抽象工厂模式
基本介绍
l)抽象工厂模式:定义了一个interface接口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
2)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。
3)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)。
4) 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。
5)类图
抽象工厂模式应用实例
使用抽象工厂模式完成披萨项目
//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);
}
public class LDFactory implements AbsFactory {@Overridepublic 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;}
}//这是工厂子类
public class BJFactory implements AbsFactory {@Overridepublic Pizza createPizza(String orderType) {System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");// TODO Auto-generated method stubPizza pizza = null;if(orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();} else if (orderType.equals("pepper")){pizza = new BJPepperPizza();}return pizza;}
}
public class OrderPizza {AbsFactory factory;// 构造器public OrderPizza(AbsFactory factory) {setFactory(factory);}private void setFactory(AbsFactory factory) {Pizza pizza = null;String orderType = ""; //用户输入this.factory = factory;do {orderType = getType();// factory 可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类pizza = factory.createPizza(orderType);if (pizza != null) { // 订购okpizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();} else {System.out.println("订购失败");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 类型:");String str = strin.readLine();return str;} catch (IOException e) {e.printStackTrace();return "";}}
}public class PizzaStore {public static void main(String[] args) {// TODO Auto-generated method stub//new OrderPizza(new BJFactory());new OrderPizza(new LDFactory());}
}工厂模式JDK-Calendar源码分析
JDK中的Calendar类中，就使用了简单工厂模式
工厂模式小结
1)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。
2)三种工厂模式(简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)
3)设计模式的依赖抽象原则
①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。
②不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)
③不要覆盖基类中已经实现的方法。
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