设计模式学习笔记——工厂(Factory)模式

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设计模式学习笔记工厂Factory模式
- 基本介绍
- 工厂案例
  - 类图
  - 实现代码
    - framework包
      - Product抽象类
      - Factory抽象类
    - idcard包
      - IDCard类
      - IDCardFactory类
    - 测试类
    - 运行结果
- 工厂模式中的角色
  - Product产品
  - Creator创建者
  - ConcreteProduct具体的产品
  - ConcreteCreator具体的创建者
  - 类图

基本介绍

工厂(Factory)模式可以看作模版模式的一种固定实现，如果用模版模式生成实例，这就可以视为工厂模式。

在工厂模式中，抽象的工厂类(父类)决定实例的生成方式和内部细节，但是并不决定所要生成的具体的类，具体的处理全权由具体的工厂类(子类)负责。也就是说抽象的工厂类并不知道自己要生成什么具体的产品，只要是其生成的抽象的产品类的子类就行了。

通过以上方式，可以很方便的将工厂类、产品类（父类）和它们的实现类进行解耦。比如说可以将父类放在framework包中，子类放在其自己的包中。

工厂案例

类图

实现代码

framework包

Product抽象类

package com.pc.factory.example.framework;/*** 产品类* Created by Switch on 2017-02-09.*/
public abstract class Product {/*** 使用*/public abstract void use();
}

Factory抽象类

package com.pc.factory.example.framework;/*** 工厂类* Created by Switch on 2017-02-09.*/
public abstract class Factory {/*** 创建产品** @param owner 所有者* @return 产品*/public final Product create(String owner) {// 创建产品Product product = this.createProduct(owner);// 注册产品this.registerProduct(product);return product;}/*** 创建产品** @param owner 所有者* @return 产品*/protected abstract Product createProduct(String owner);/*** 注册产品** @param product 产品*/protected abstract void registerProduct(Product product);
}

idcard包

IDCard类

package com.pc.factory.example.idcard;import com.pc.factory.example.framework.Product;/*** IDCard类* Created by Switch on 2017-02-09.*/
public class IDCard extends Product {// 所有者private String owner;/*** 构造方法，需要提供所有者<br/>* 这里有个优化，访问范围为包内，也就是说只能让IDCardFactory创建实例** @param owner 所有者*/IDCard(String owner) {System.out.println("制作" + owner + "的ID卡。");this.owner = owner;}@Overridepublic void use() {System.out.println("使用" + owner + "的ID卡。");}/*** 获取所有者** @return 所有者*/public String getOwner() {return this.owner;}
}

IDCardFactory类

package com.pc.factory.example.idcard;import com.pc.factory.example.framework.Factory;
import com.pc.factory.example.framework.Product;import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** IDCard工厂类* Created by Switch on 2017-02-09.*/
public class IDCardFactory extends Factory {// ID卡所有者Map集合private Map<String, Product> owners = new HashMap<>();@Overrideprotected Product createProduct(String owner) {return new IDCard(owner);}@Overrideprotected void registerProduct(Product product) {this.owners.put(((IDCard) product).getOwner(), product);}/*** 获取ID卡所有者Map集合** @return ID卡所有者Map集合*/public Map<String, Product> getOwners() {return this.owners;}
}

测试类

package com.pc.factory.example.test;import com.pc.factory.example.framework.Factory;
import com.pc.factory.example.framework.Product;
import com.pc.factory.example.idcard.IDCardFactory;
import org.junit.Test;import java.util.Map;/*** ID卡工厂测试类* Created by Switch on 2017-02-09.*/
public class IDCardFactoryTest {@Testpublic void testIDCard() {Factory factory = new IDCardFactory();Product product1 = factory.create("Switch");Product product2 = factory.create("Kity");Product product3 = factory.create("Tom");product1.use();product2.use();product3.use();// 扩展使用IDCardFactory idCardFactory = (IDCardFactory) factory;Map<String, Product> owners = idCardFactory.getOwners();for (Map.Entry<String, Product> entryOwners : owners.entrySet()) {System.out.println(entryOwners.getKey() + ":" + entryOwners.getValue());}}
}

运行结果

制作Switch的ID卡。
制作Kity的ID卡。
制作Tom的ID卡。
使用Switch的ID卡。
使用Kity的ID卡。
使用Tom的ID卡。
Kity:com.pc.factory.example.idcard.IDCard@e03bb5
Tom:com.pc.factory.example.idcard.IDCard@8c92f4
Switch:com.pc.factory.example.idcard.IDCard@1e4705b

工厂模式中的角色

Product(产品)

Product角色属于框架这一方，是一个抽象类。它定义了在Factory Method模式中生成的那些实例所持有的接口API，但具体的处理则由子类ConcreteProduct角色决定。在案例中，由Product类扮演此角色。

Creator(创建者)

Creator角色属于框架这一方，它是负责生成Product角色的抽象类，但具体的处理则由子类ConcreteCreator角色决定。在案例中，由Factory类扮演此角色。

Creator角色对于实际负责生成实例的ConcreteCreator角色一无所知，它唯一知道的就是，只要调用Product角色和生成实例的方法(类图中的factoryMethod方法)，就可以生成Product的实例。在案例中，createProduct方法是用于生成实例的方法。

不用new关键字来生成实例，而是调用生成实例的专用方法来生成实例，这样就可以防止父类与其他具体类藕合。

ConcreteProduct(具体的产品)

ConcreteProduct角色属于具体加工这一方，它决定了具体的产品。在案例中，由IDCard类扮演此角色。

ConcreteCreator(具体的创建者)

ConcreteCreator角色属于具体加工这一方，它负责生成具体的产品。在案例中，由IDCardFactory类扮演此角色。

类图

GitHub：DesignPatternStudy

——————参考《图解设计模式》