设计模式 创建者模式 工厂设计模式 -- 工厂设计模式的介绍 & 简单工厂模式

Posted 2021-10-17 Z && Y

1. 工厂设计模式的介绍和实现

需求：

设计一个咖啡店点餐系统

具体需求:

设计一个咖啡类（Coffee），并定义其两个子类（美式咖啡【AmericanCoffee】和拿铁咖啡【LatteCoffee】）；再设计一个咖啡店类（CoffeeStore），咖啡店具有点咖啡的功能。

具体类的设计如下：

在Java中，万物皆对象，这些对象都需要创建，如果创建的时候直接new该对象，就会对该对象耦合严重，假如我们要更换对象，所有new对象的地方都需要修改一遍，这显然违背了软件设计的开闭原则。如果我们使用工厂来生产对象，我们就只和工厂打交道就可以了，彻底和对象解耦，如果要更换对象，直接在工厂里更换该对象即可，达到了与对象解耦的目的；所以说，工厂模式最大的优点就是：解耦。

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2. 简单工厂模式

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2.0 简单工厂模式介绍

简单工厂模式示意图:

简单工厂模式基本实现流程:

简单工厂模式定义:

简单工厂模式结构:

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2.1 简单工厂模式结构

简单工厂包含如下角色：

• 抽象产品角色 ：定义了产品的规范，描述了产品的主要特性和功能。
• 具体产品角色 ：实现或者继承抽象产品的子类
• 工厂角色 ：提供了创建产品的方法，调用者通过该方法来获取产品。

典型的抽象产品类代码:

典型的具体产品类代码:

典型的工厂类代码:

典型的客户端代码:

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2.2 类图

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2.3 具体代码:

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2.3.1 Coffee类

package factory.simple_factory;

/**
 * @Description: 咖啡类
 */
public abstract class Coffee {

    public abstract String getName();

    //加糖
    public void addsugar() {
        System.out.println("加糖");
    }

    //加奶
    public void addMilk() {
        System.out.println("加奶");
    }
}

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2.3.2 AmericanCoffee美式咖啡

package factory.simple_factory;


/**
 * @Description: 美式咖啡
 */
public class AmericanCoffee extends Coffee {

    public String getName() {
        return "美式咖啡";
    }
}

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2.3.3 LatteCoffee拿铁咖啡

package factory.simple_factory;


/**
 * @Description: 拿铁咖啡
 */
public class LatteCoffee extends Coffee {

    public String getName() {
        return "拿铁咖啡";
    }
}

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2.3.4 SimpleCoffeeFactory简单咖啡工厂类

package factory.simple_factory;

/**
 * @Description: 简单咖啡工厂类，用来生产咖啡
 */
public class SimpleCoffeeFactory {

    public Coffee createCoffee(String type) {
        //声明Coffee类型的变量，根据不同类型创建不同的coffee子类对象
        Coffee coffee = null;
        if ("american".equals(type)) {
            coffee = new AmericanCoffee();
        } else if ("latte".equals(type)) {
            coffee = new LatteCoffee();
        } else {
            throw new RuntimeException("对不起，您所点的咖啡没有");
        }

        return coffee;
    }
}

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2.3.5 CoffeeStore咖啡店

package factory.simple_factory;


/**
 * 咖啡店
 */
public class CoffeeStore {

    public Coffee orderCoffee(String type) {

        SimpleCoffeeFactory factory = new SimpleCoffeeFactory();
        //调用生产咖啡的方法
        Coffee coffee = factory.createCoffee(type);

        //加配料
        coffee.addMilk();
        coffee.addsugar();

        return coffee;
    }
}

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2.3.6 Client客户端类

package factory.simple_factory;

/**
 * 客户端类
 */
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        //创建咖啡店类对象
        CoffeeStore store = new CoffeeStore();
        Coffee coffee = store.orderCoffee("latte");

        System.out.println(coffee.getName());
    }
}

运行结果:

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2.3.7 示例分析

• 工厂（factory）处理创建对象的细节，一旦有了SimpleCoffeeFactory，CoffeeStore类中的orderCoffee()就变成此对象的客户，后期如果需要Coffee对象直接从工厂中获取即可。这样也就解除了和Coffee实现类的耦合，同时又产生了新的耦合，CoffeeStore对象和SimpleCoffeeFactory工厂对象的耦合，工厂对象和商品对象的耦合。
• 后期如果再加新品种的咖啡，我们势必要需求修改SimpleCoffeeFactory的代码，违反了开闭原则。工厂类的客户端可能有很多，比如创建美团外卖等，这样只需要修改工厂类的代码，省去其他的修改操作。

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2.4 静态工厂

在开发中也有一部分人将工厂类中的创建对象的功能定义为静态的，这个就是静态工厂模式。代码如下：

SimpleCoffeeFactory简单咖啡工厂类:

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2.5 简单工厂模式优缺点分析

优点:

缺点:

违背了开闭原则

何时不需要工厂?

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