设计模式系列之「工厂方法模式」
“玛尼玛尼哄~~~”,一个手持螺旋丸的鸣人出现了。
“哦哈哟锅炸一马屎~~~”,一个仙人模式的鸣人出现了。
“死密码撒~~~”,使用变身术的鸣人出现了。
“卡通,阿里噶哆~~~”,多重影分身术的鸣人出现了。
......
《火影》甜蜜the End了,小Y既是感慨又怀念啊,想当年小Y也是有过疯狂追剧的年少经历,也像其他人一样被鸣人层出不穷的吊炸天的技能弄得热血澎湃,真的是满满的回忆杀。为了怀念逝去的青春,小Y要用代码的形式制造出不同模式和技能的鸣人,Action。
一、制造不同的鸣人
1.扫描分析不同的鸣人
①螺旋丸的鸣人
咒语:玛尼玛尼哄~~~
能力:形成手掌般大小的查克拉球。②仙人模式的鸣人
咒语:哦哈哟锅炸一马屎~~~
能力:可以利用自身周围的自然能量,使攻击范围更广。③多重影分身术的鸣人
咒语:卡通,阿里噶哆~~~
能力:一次分出多个影分身。
首先是需要一个专门生产鸣人的工厂,生产具有不同能力的三种鸣人,三种不同的鸣人都归属为鸣人,只是咒语和能力不同,在代码上来讲都是同一接口下的不同实现类,分析到这里,就可以得出这次要讲的设计模式-工厂方法模式。
2.图说鸣人
3.代码实现
①MingRen接口是对鸣人的总称
public interface MingRen {//鸣人使用不同能力的咒语void getSpell();//能力的介绍void getAbility();
}
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②仙人模式的鸣人
public class MingRenOfFairy implements MingRen {@Overridepublic void getSpell() {System.out.println("哦哈哟锅炸一马屎~~~");}@Overridepublic void getAbility() {System.out.println("可以利用自身周围的自然能量,使攻击范围更广。");}
}
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③螺旋丸的鸣人
public class MingRenOfSpiral implements MingRen {@Overridepublic void getSpell() {System.out.println("玛尼玛尼哄~~~");}@Overridepublic void getAbility() {System.out.println("形成手掌般大小的查克拉球。");}
}
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④多重影分身术的鸣人
public class MingRenOfSeparate implements MingRen {@Overridepublic void getSpell() {System.out.println("卡通,阿里噶哆~~~");}@Overridepublic void getAbility() {System.out.println("一次分出多个影分身。");}
}
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⑤抽象鸣人工厂
public abstract class AbstractMingRenFactory {public abstract <T extends MingRen> T createMingRen(Class<T> c);
}
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⑥鸣人制造工厂
public class MingRenFactory extends AbstractMingRenFactory {//定义一个要生产的鸣人private MingRen mingRen;@Overridepublic <T extends MingRen> T createMingRen(Class<T> c) {try {//生产鸣人mingRen= (MingRen) Class.forName(c.getName()).newInstance();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}return (T) mingRen;}
}
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⑦Client实现生产鸣人
public class Client {public static void main(String []args){//声明一个鸣人制造工厂AbstractMingRenFactory mingRenFactory=new MingRenFactory();//制造一个仙人模式的鸣人MingRenOfFairy mingRenOfFairy=mingRenFactory.createMingRen(MingRenOfFairy.class);mingRenOfFairy.getAbility();mingRenOfFairy.getAbility();//制造一个螺旋丸的鸣人MingRenOfSpiral mingRenOfSpiral=mingRenFactory.createMingRen(MingRenOfSpiral.class);mingRenOfSpiral.getSpell();mingRenOfFairy.getAbility();//制造一个多重分身术的鸣人MingRenOfSeparate mingRenOfSeparate=mingRenFactory.createMingRen(MingRenOfSeparate.class);mingRenOfSeparate.getSpell();mingRenOfSeparate.getAbility();}
}
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、
⑧输出结果
//仙人模式的鸣人
哦哈哟锅炸一马屎~~~
可以利用自身周围的自然能量,使攻击范围更广。
//螺旋丸的鸣人
玛尼玛尼哄~~~
形成手掌般大小的查克拉球。
//多重分身术的鸣人
卡通,阿里噶哆~~~
一次分出多个影分身。
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二、基本概念
1.定义
定义一个用于创建对象的接口,让子接口决定实例化哪一个类。
2.角色介绍
Product抽象产品类
定义产品共性,实现对事物最抽象的定义。Creator抽象创建类
抽象创建类,也就是抽象工厂。ConcreteCreator
具体如何创建产品类是由ConcreteCreator完成的。ConcreteProduct
Product的具体实现。
3.理解
由上面制造鸣人的例子可以看出,抽象鸣人工厂采用了泛型,这样的好处就是限制了createMingRen输入参数必须是Class类型而且必须实现MingRen接口,其中“T”表示只要实现了MingRen接口的类都可以作为参数。
4.应用场景
- 工厂方法是new一个对象的替代品,当有在需要生成对象的地方可以考虑。
- 需要灵活的可以扩展的框架是可以考虑。
- 工厂模式是一种典型的解耦模式,迪米特法则在工厂模式中表现的尤为明显。假如调用者自己组装产品需要增加依赖关系时,可以考虑使用工厂模式。
三、工厂方法模式的扩展
1.工厂方法模式实现单例
①单例模式
public class Singleton {//私有化,不允许通过new产生一个对象private static Singleton singleton=new Singleton();private Singleton() {}public static Singleton getSingleton(){return singleton;}
}
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②工厂方法模式实现单例模式
//具体单例类
public class Singleton{//需要私有化private Singleton() {}public void doSomething(){}
}//使用工厂方法模式进行创建单例
public class SingletonFactory {private static Singleton singleton;static {Class c1 = null;try {c1 = Class.forName(Singleton.class.getName());//获得无参构造Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor();//产生一个实例对象constructor.setAccessible(true);singleton = (Singleton) constructor.newInstance();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (NoSuchMethodException e) {e.printStackTrace();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (InvocationTargetException e) {e.printStackTrace();}}public static Singleton getSingleton(){return singleton;}}
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上述代码主要是通过反射方式创建的。
2.简单的工厂模式
public class MingRenFactory{public static <T extends MingRen> T createMingRen(Class<T> c) {MingRen mingRen = null;try {//生产鸣人mingRen= (MingRen) Class.forName(c.getName()).newInstance();} catch (InstantiationException e) {e.printStackTrace();} catch (IllegalAccessException e) {e.printStackTrace();} catch (ClassNotFoundException e) {e.printStackTrace();}return (T) mingRen;}
}
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简单工厂模式没有抽象的工厂接口,在MingRenFactory定义了一个静态方法,因此这也叫做静态工厂模式,但是简单工厂模式的缺点就是扩展比较困难,不符合开闭原则,抛开这点来说,简单工厂模式还是十分实用的。
四、工厂方法模式优缺点
1.优点
- 良好的封装性,结构清晰,调用者只需要关心接口。
- 有非常好的扩展性,需要构建另外一种模式的鸣人,只需要新建一个模式类就可以了。
- 解耦性强,符合迪米特原则、依赖倒置原则、里氏替换原则、开闭原则。
2.缺点
- 由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度。
- 在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中类的个数将成对增加。
五、总结
工厂方法模式是一个使用频率比较高的模式,要理解透才能更好使用。
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