Java 设计模式——工厂模式
前言
一、简介
二、简单工厂模式
三、工厂方法模式
四、抽象工厂模式
五、总结
六、Demo地址
六、参考文档
七、内容推荐
前言
最近在复习java设计模式中的工厂模式。本来有一点小小的理解。不过看了好多篇博客后,感觉都写的不错,就是有点太零散了。最后还是决定自己手写一把,加深印象。顺便做个总结,以后复习起来也方便许多。
一、简介
目前从网上了解工厂模式大体分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂等三种模式。工厂方法模式也可称为工厂模式,与抽象模式都是属于GOF23种设计模式中的一员。可以大概理解为:简单工厂进阶变成了工厂方法,然后再进阶成了抽象工厂。难度逐步增加,也越来越抽象。下面按先易到难逐个分析。
二、简单工厂模式
属于创建型模式,又叫做静态工厂方法模式,不属于23种GOF设计模式之一。是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。实质是由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类(这些产品类继承自一个父类或接口)的实例。
作用:将“类实例化的操作”与“使用对象的操作”分开,让使用者不用知道具体参数就可以实例化出所需要的“产品”类,从而避免了在客户端代码中显式指定,实现了解耦。
主要角色
工厂:负责实现创建所有实例的内部逻辑,并提供一个外界调用的方法,创建所需的产品对象。
抽象产品:负责描述产品的公共接口
具体产品:描述生产的具体产品。
举个简单易懂的例子:
“假设”有一台饮料机(工厂),可以调出各种口味的饮料(抽象产品),有三个按钮(参数)对应这三种饮料(具体产品)。这时候你可以根据点击按钮来选择你喜欢的饮料。
/*** @ Product.java* 抽象产品* 描述产品的公共接口*/
abstract class Product {//产品介绍abstract void intro();
}/*** @ AProduct.java* 具体产品A* (可以看成是一种饮料:可乐)*/
public class AProduct extends Product{@Overridevoid intro() {System.out.println("可乐");}
}/*** @ BProduct.java* @具体产品B* @(可以看成是一种饮料:奶茶)*/
public class BProduct extends Product{@Overridevoid intro() {System.out.println("奶茶");}
}/*** @ CProduct.java* 具体产品C* (可以看成是一种饮料:咖啡)*/
public class CProduct extends Product{@Overridevoid intro() {System.out.println("咖啡");}
}
Factory.java
/*** 工厂* 负责实现创建所有实例的内部逻辑,并提供一个外界调用的方法,创建所需的产品对象。*/
public class Factory {/*** 供外界调用的方法* (可以看成是对外提供的三种按钮)* @param type * @return 产品实例*/public static Product getProduct(String type) {switch (type) {case "A":return new AProduct();case "B":return new BProduct();case "C":return new CProduct();default:return null;}}
}
测试
public class Test {public static void main(String[] args) {//创建具体的工厂Factory factory = new Factory();//根据传入的参数生产不同的产品实例//(按下不同的按钮,获取饮料)Product A = Factory.getProduct("A");A.intro();Product B = Factory.getProduct("B");B.intro();Product C = Factory.getProduct("C");C.intro();}
}
根据例子可以描述为:一个抽象产品类,可以派生出多个具体产品类。一个具体工厂类,通过往此工厂的static方法中传入不同参数,产出不同的具体产品类实例。
优点:将创建使用工作分开,不必关心类对象如何创建,实现了解耦;
缺点:违背“开放 - 关闭原则”,一旦添加新产品就不得不修改工厂类的逻辑,这样就会造成工厂逻辑过于复杂。
三、工厂方法模式
又称工厂模式、多态工厂模式和虚拟构造器模式,通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口,而子类则负责生成具体的对象。一种常用的对象创建型设计模式,此模式的核心精神是封装 类中不变的部分。
作用:将类的实例化(具体产品的创建)延迟到工厂类的子类(具体工厂)中完成,即由子类来决定应该实例化(创建)哪一个类。
主要角色
抽象工厂:描述具体工厂的公共接口
具体工厂:描述具体工厂,创建产品的实例,供外界调用
抽象产品:负责描述产品的公共接口
具体产品:描述生产的具体产品
举个简单易懂的例子:
“假设”有各类的饮料机(抽象工厂),可以调出各种的饮料(抽象产品)。但是一类饮料机(具体工厂),只能生产一种饮料(具体产品)。如果你需要喝可乐,就需要买可乐饮料机。
产品:Product.java 、ProductA.java 、ProductB.java
/*** @ Product.java * 抽象产品*/
abstract class Product {//产品介绍abstract void intro();
}/*** @ ProductA.java * 具体产品A*/
public class ProductA extends Product{@Overridevoid intro() {System.out.println("饮料A");}
}/*** @ ProductB.java * 具体产品B*/
public class ProductB extends Product{@Overridevoid intro() {System.out.println("饮料B");}
}
工厂:Factory.java、FactoryA.java 、FactoryB.java
/*** @ Factory.java* 抽象工厂*/
abstract class Factory {//生产产品abstract Product getProduct();
}/*** @ FactoryA.java* 具体工厂A* 负责具体的产品A生产*/
public class FactoryA extends Factory{@OverrideProduct getProduct() {return new ProductA();}
}/*** @ FactoryB.java* @具体工厂B* 负责具体的产品B生产*/
public class FactoryB extends Factory{@OverrideProduct getProduct() {return new ProductB();}
}
测试:Test.java
public class Test {public static void main(String[] args) {//创建具体的工厂FactoryA factoryA = new FactoryA();//生产相对应的产品factoryA.getProduct().intro();FactoryB factoryB = new FactoryB();factoryB.getProduct().intro();}
}
根据例子可以描述为:一个抽象产品类,可以派生出多个具体产品类。一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类。每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。
优点:
- 符合开-闭原则:新增一种产品时,只需要增加相应的具体产品类和相应的工厂子类即可
- 符合单一职责原则:每个具体工厂类只负责创建对应的产品
缺点:
- 增加了系统的复杂度:类的个数将成对增加
- 增加了系统的抽象性和理解难度
- 一个具体工厂只能创建一种具体产品
四、抽象工厂模式
定义:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类;具体的工厂负责实现具体的产品实例。
解决的问题:每个工厂只能创建一类产品(工厂方法模式)
抽象工厂模式与工厂方法模式最大的区别:抽象工厂中每个工厂可以创建多种类的产品;而工厂方法每个工厂只能创建一类
主要对象
抽象工厂:描述具体工厂的公共接口
具体工厂:描述具体工厂,创建产品的实例,供外界调用
抽象产品族:描述抽象产品的公共接口
抽象产品:描述具体产品的公共接口
具体产品:具体产品
举个简单易懂的例子:(找了个不怎么好的比喻,看不懂得可以看相关推荐链接)
“假设”有各类的自动售卖机(抽象工厂),可以出售各类食品(抽象产品族)。
有饮料、零食(抽象产品),比如常见的零食售卖机(具体工厂),出售矿泉水与面包(具体产品)。
产品:Product、ProductA、ProductB、ProductAa、ProductBb
/*** @ Product.java* 抽象产品族 (食品)*/
abstract class Product {//产品介绍abstract void intro();
}/*** @ ProductA.java* 抽象产品 (饮料)*/
abstract class ProductA extends Product{@Overrideabstract void intro();
}/*** @ ProductB.java* 抽象产品 (零食)*/
abstract class ProductB extends Product{@Overrideabstract void intro();
}/*** @ ProductAa.java* 具体产品 (矿泉水)*/
public class ProductAa extends ProductA{@Overridevoid intro() {System.out.println("矿泉水");}
}/*** @ ProductBb.java* 抽象产品 (面包)*/
public class ProductBb extends ProductB{@Overridevoid intro() {System.out.println("面包");}
}
工厂:Factory.java、FactoryA.java
/*** @ Factory.java* 抽象工厂*/
abstract class Factory {//生产饮料abstract Product getProductA();//生产零食abstract Product getProductB();
}/*** @ FactoryA.java* 具体工厂A* 负责具体的A类产品生产*/
public class FactoryA extends Factory{@OverrideProduct getProductA() {//生产矿泉水return new ProductAa();}@OverrideProduct getProductB() {//生产面包return new ProductBb();}
}
测试:Test.java
public class Test {public static void main(String[] args) {//创建零食售卖机(具体工厂),FactoryA factoryA = new FactoryA();//获取矿泉水与面包(具体产品)factoryA.getProductA().intro();factoryA.getProductB().intro();}
}
根据实例可以描述为: 多个抽象产品类,每个抽象产品类可以派生出多个具体产品类。一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类。 每个具体工厂类可以创建多个具体产品类的实例。.
优点:
- 降低耦合
- 符合开-闭原则
- 符合单一职责原则
- 不使用静态工厂方法,可以形成基于继承的等级结构。
缺点:难以扩展新种类产品
五、总结
角色不同:
- 简单工厂:具体工厂、抽象产品、具体产品
- 工厂方法:抽象工厂、具体工厂、抽象产品、具体产品
- 抽象工厂:抽象工厂、具体工厂、抽象产品族、抽象产品、具体产品
定义:
- 简单工厂:由一个工厂类根据传入的参数,动态决定应该创建哪一个产品类(继承自一个父类或接口)的实例。
- 工厂方法:定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口,而子类则负责生成具体的对象
- 抽象工厂:提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无须指定它们具体的类;具体的工厂负责实现具体的产品实例。
对比:
- 工厂方法模式解决了简单工厂模式的“开放 - 关闭原则
- 抽象工厂模式解决了工厂方法模式一个具体工厂只能创建一类产品
六、Demo地址
https://github.com/DayorNight/DesignPattern
六、参考文档
简单工厂模式
https://www.jianshu.com/p/e55fbddc071c
https://baike.baidu.com/item/%E7%AE%80%E5%8D%95%E5%B7%A5%E5%8E%82%E6%A8%A1%E5%BC%8F/8801727
工厂方法模式
https://www.jianshu.com/p/d0c444275827
抽象工厂模式
https://www.jianshu.com/p/7deb64f902db
七、内容推荐
简书:https://www.jianshu.com/p/d951ac56136e
上一篇《JAVA 设计模式——单例模式》
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谢谢了!!!
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