《23种设计模式(Java版)》| 工厂模式(内附源码案例)。

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2021 年 12 月 25日
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💎 一、概述

工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了,是用工厂方法代替new操作的一种模式。著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式,工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。因为工厂模式就相当于创建实例对象的new,我们经常要根据类Class生成实例对象,如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的,所以以后new时就要多个心眼,是否可以考虑使用工厂模式,虽然这样做,可能多做一些工作,但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量---------来源于百度百科

📕 二、工厂模式的三种方式

🏭 简单工厂

  • 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

案例代码:

//定义一个公共接口
public interface Car 
	void gotoWork();


public class Bus implements Car
	@Override
	public void gotoWork() 
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("坐公交上班");
	


public class Bike implements Car
	@Override
	public void gotoWork() 
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("骑自行车上班");
	


//简单工厂类
public class SimpleFactory 
	
	public enum CarType
		Bike,Bus;
	
	//通过不同的方式构建不同的实例
	public static Car getCar(CarType car) 
		Car simpleCar=null;
		switch(car) 
		case Bike:
			simpleCar=new Bike();
			break;
		case Bus:
			simpleCar= new Bus();
			break;
			default:
			 simpleCar=new Bike();
		
		return simpleCar;
	


🔨 工厂方法

通过一个需求案例:

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
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。

  • 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

案例代码:

public abstract class Pizza 
	protected String name;
	//准备材料,不同的披萨材料不一样,做成抽象方法
	public abstract void prepare();

	public void bake() 
		System.out.println(name + " baking;");
	

	public void cut() 
		System.out.println(name + " cutting;");
	

	public void box() 
		System.out.println(name + " boxing;");
	

	public void setName(String name) 
		this.name = name;
	


public class BJCheesePizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的奶酪披萨");
		System.out.println("北京的奶酪披萨准备原材料");
	


public class BJGreekPizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的希腊披萨");
		System.out.println("北京的希腊披萨准备原材料");
	


public class LDCheesePizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦奶酪披萨");
		System.out.println("伦敦奶酪披萨准备原材料");
	


public class LDGreekPizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦希腊披萨");
		System.out.println("伦敦希腊披萨准配原材料");
	


public abstract class OrderPizza 

	 //定义一个抽象方法,让各个工厂子类自己实现
	 abstract Pizza creatPizza(String orderType);
	 //构造器
	 public OrderPizza() 
		Pizza pizza = null;
		// 订购披萨类型
		String orderType;
		do 
			orderType = getType();
			pizza=creatPizza(orderType);
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();
			
		 while (true);
	
		// 动态的获取用户希望订购的披萨
	private String getType() 
		try 
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza type:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		 catch (IOException e) 
			e.printStackTrace();
			return "";
		
	


public class BJOrderPizza extends OrderPizza
	@Override
	Pizza creatPizza(String orderType) 
		Pizza pizza=null;
		if(orderType.equals("cheese")) 
			pizza=new BJCheesePizz();
		else if(orderType.equals("greek")) 
			pizza=new BJGreekPizz();
		
		return pizza;
	


public class LDOrderPizza extends OrderPizza
	@Override
	Pizza creatPizza(String orderType) 
		Pizza pizza=null;
		if(orderType.equals("cheese")) 
			pizza=new LDCheesePizz();
		else if(orderType.equals("greek")) 
			pizza=new LDGreekPizz();
		
		return pizza;
	



public class PizzaStore 
	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
		//创建北京口味的披萨
//		new BJOrderPizza();
		//创建伦敦口味的披萨
		new LDOrderPizza();
	


🪓 抽象工厂

  • 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。

⏰需求案例同工厂方法案例,抽象工厂对其进行进一步的优化。

案例代码:

public abstract class Pizza 
	protected String name;
	//准备材料,不同的披萨材料不一样,做成抽象方法
	public abstract void prepare();

	public void bake() 
		System.out.println(name + " baking;");
	

	public void cut() 
		System.out.println(name + " cutting;");
	

	public void box() 
		System.out.println(name + " boxing;");
	

	public void setName(String name) 
		this.name = name;
	


public class BJCheesePizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的奶酪披萨");
		System.out.println("北京的奶酪披萨准备原材料");
	


public class BJGreekPizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的希腊披萨");
		System.out.println("北京的希腊披萨准备原材料");
	


public class LDCheesePizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦奶酪披萨");
		System.out.println("伦敦奶酪披萨准备原材料");
	


public class LDGreekPizz extends Pizza
	@Override
	public void prepare() 
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦希腊披萨");
		System.out.println("伦敦希腊披萨准配原材料");
	


//抽象工厂模式的抽象层
public interface AbsFactory 
	//下面工厂子类自己建造
	Pizza creatPizza(String orderType);


public class BJFactory implements AbsFactory
	public Pizza creatPizza(String orderType) 
		System.out.println("使用抽象工厂模式");
		// TODO Auto-generated method stub
		Pizza pizza=null;
		if(orderType.equals("cheese")) 
			pizza=new BJCheesePizz();
		else if(orderType.equals("greek")) 
			pizza=new BJGreekPizz();
		
		return pizza;
	


public class LDFactory implements AbsFactory
	public Pizza creatPizza(String orderType) 
		System.out.println("使用抽象工厂模式");
		// TODO Auto-generated method stub
		Pizza pizza=null;
		if(orderType.equals("cheese")) 
			pizza=new LDCheesePizz();
		else if(orderType.equals("greek")) 
			pizza=new LDGreekPizz();
		
		return pizza;
	
	
public class OrderPizza 
	
	AbsFactory absFactory;
	public OrderPizza(AbsFactory absFactory) 
		setAbsFactory(absFactory);
	

	private void setAbsFactory(AbsFactory absFactory) 
		Pizza pizza=null;
		String orderType="";
		this.absFactory = absFactory;
		do 
			
			orderType=getType();
			//absFactory 可能为北京 或者伦敦
			pizza=absFactory.creatPizza(orderType);
			if(pizza!=null) 
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			else 
				System.out.println("订购失败");
				break;
			
		while(true);
	
	
	private String getType() 
		try 
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza type:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		 catch (IOException e) 
			e.printStackTrace();
			return "";
		
	



public class PizzaStore 
	public static void main(String[] args) 
		// TODO Auto-generated method stub
			new OrderPizza(new BJFactory());
	


📄 三、在JDK源码中的应用分析

JDK 中的Calendar类中,就使用了简单工厂模式

public abstract class Calendar implements Serializable, Cloneable, Comparable<Calendar> 

    public static Calendar getInstance(TimeZone zone,
                                       Locale aLocale)
        return createCalendar(zone, aLocale);
    

    private static Calendar createCalendar(TimeZone zone,
                                           Locale aLocale)
        CalendarProvider provider =
            LocaleProviderAdapter.getAdapter(CalendarProvider.class, aLocale)
                                 .getCalendarProvider();
        if (provider != null) 
            try 
                return provider.getInstance(zone, aLocale);
             catch (IllegalArgumentException iae) 
                // fall back to the default instantiation
            
        

        Calendar cal = null;

        if (aLocale.hasExtensions()) 
            String caltype = aLocale.getUnicodeLocaleType("ca");
            if (caltype != null) 
                switch (caltype) 
                case "buddhist":
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "japanese":
                    cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                case "gregory":
                    cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
                    break;
                
            
        
        if (cal == null) 
            // If no known calendar type is explicitly specified,
            // perform the traditional way to create a Calendar:
            // create a BuddhistCalendar for th_TH locale,
            // a JapaneseImperialCalendar for ja_JP_JP locale, or
            // a GregorianCalendar for any other locales.
            // NOTE: The language, country and variant strings are interned.
            if (aLocale.getLanguage() == "th" && aLocale.getCountry() == "TH") 
                cal = new BuddhistCalendar(zone, aLocale);
             else if (aLocale.getVariant() == "JP" && aLocale.getLanguage() == "ja"
                       && aLocale.getCountry() == "JP") 
                cal = new JapaneseImperialCalendar(zone, aLocale);
            以上是关于《23种设计模式(Java版)》| 工厂模式(内附源码案例)。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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