Day308.工厂模式 -Java设计模式

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Day308.工厂模式 -Java设计模式相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

工厂模式

一、简单(静态)工厂模式

1、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。

2、使用传统的方式来完成

1) 思路分析(类图)

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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);
    }

3、传统的方式的优缺点

  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

不利于扩展，下面↓如果加种披萨的种类，那么就要修改全部是OrderPizza类

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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

4、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.

5、使用简单工厂模式

  1. 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。

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  1. 代码演示
  • 简单工厂
//简单工厂模式类
public class SimpleFactory {
    public Pizza createPizza(String pizzaType){
        Pizza pizza = null;
        System.out.println("使用简单工厂模式");
        if (pizzaType.equals("greek")){
            pizza = new GreekPizza();
        }else if (pizzaType.equals("cheese")){
            pizza = new CheesePizza();
        }
        return pizza;
    }
}

//预约披萨类
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);
    }
    //设置工厂
    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 "";
    }
}

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二、工厂方法模式

1、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。

2、 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

2、思路 2

使用工厂方法模式

3、 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。

4、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

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3）代码演示

//OrderPizza.java 类
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 "";
        }
    }
}


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();
        }
    }
}

public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
    @Override
    Pizza createPizza(String orderType) {
        Pizza pizza = null;
        if(orderType.equals("cheese")) {
            pizza = new LDCheesePizza();
        } else if (orderType.equals("pepper")) { 
            pizza = new LDPepperPizza();
        }
    }
}

三、抽象工厂模式

1、基本介绍

1)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

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

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2、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~");
        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;
    }
}

//OrderPizza.java
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 "";
        }
    }
}

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四、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

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。

以上是关于Day308.工厂模式 -Java设计模式的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

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