java设计模式——工厂模式

简单工厂模式

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。

使用传统的方式来完成

思路分析(类图) 编写 OrderPizza.java 去订购需要的各种 Pizza。

2.代码演示：

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("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);
//	}
}

传统的方式的优缺点

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

基本介绍

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。
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。
看代码示例

//简单工厂类
public class SimpleFactory {

	//更加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;
	}

}

package com.jinxu.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;


import com.jinxu.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.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("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);
//	}

	//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 = ""; //用户输入的
		
		this.simpleFactory = simpleFactory; //设置简单工厂对象
		
		do {
			orderType = getType(); 
			pizza = this.simpleFactory.createPizza(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 "";
		}
	}

}

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。
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

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。

工厂方法模式应用案例

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。

3.代码实现

package com.jinxu.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

import com.jinxu.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;




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 "";
		}
	}

}

package com.jinxu.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import com.jinxu.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.BJCheesePizza;
import com.jinxu.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.BJPepperPizza;
import com.jinxu.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;


public 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();
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return pizza;
	}

}

抽象工厂模式

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

抽象工厂模式应用实例
使用抽象工厂模式来完成披萨项目

//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);
}


//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;
	}

}

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ok
				pizza.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 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

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。

java设计模式往期回顾：
设计模式原则demo示例下载

1.java设计模式
2.java设计模式原则——单一职责原则
3.java设计模式原则——接口隔离原则
4.java设计模式原则——依赖倒置原则
5.java设计模式原则——里氏替换原则
6.java设计模式原则——开闭原则
7.java设计模式原则——迪米特法则
8.java设计模式原则——合成复用原则
9.java设计模式概述和分类
10.java设计模式——单例模式

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发表于 2021-05-30 22:06:09
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分类：设计模式