设计模式--工厂模式分析总结

Posted 2020-12-09 dwwzone

先来一个生动的例子：

　　大众汽车的MQB平台是现在非常出名的横置发动机模块化生产平台，从这个平台上出生了许多的广为人知的汽车型号，如奥迪TT、大众Polo、高尔夫等等。抽象化思考，这些汽车都出自一个生产平台，而不是每辆车都单独占有一个平台，那么问题来了，如何让一个平台生产出多个型号的汽车呢？

　　我们以上述三种车型为例，先定义出三种车的类

public class AudiTT {
    public void run() {
        System.out.println("AudiTT run...");
    }
}

public class Polo {
    public void run() {
        System.out.println("Polo run...");
    }
}

public class Golf {
    public void run() {
        System.out.println("Golf run...");
    }
}

　　如何让平台生产三种型号的车型呢？有同学就会提出这样的做法，让平台实现每个型号的生产方法不就行了，于是乎有了下面的代码

public class Factory {
    public AudiTT produceAudiTT() {
        return new AudiTT();
    }
    public Polo producePolo() {
        return new Polo();
    }
    public Golf produceGolf() {
        return new Golf();
    }
}

　　写个场景类测试一下

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Factory factory = new Factory();
        AudiTT audiTT = factory.produceAudiTT();
        Polo polo = factory.producePolo();
        audiTT.run();
        polo.run();
    }
}

　　输出结果

AudiTT run...
Polo run...

　　这么做看起来似乎是可行的，但是我们注意到，这个工厂类实际上没有一点作用，相当于我们自己new了一个具体的汽车对象，在接收工厂生产出的对象时，也不能用统一的类去接收，且我们每增加一个汽车类，就需要修改工厂类，工厂类和汽车类之间耦合性极强，增加出错风险，代码的复用性也不高，这是不符合设计原则的。

　　为了增强类间解耦合，我们引入抽象类，定义产品的公共行为，此例中就是run（）方法，我们定义Car类为汽车类的公共父类

public abstract class Car {
    public abstract void run();
}

　　此时，三个汽车类相应继承Car类，并重写run（）方法

public class AudiTT extends Car{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("AudiTT run...");
    }
}

public class Polo extends Car {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Polo run...");
    }
}

public class Golf extends Car{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Golf run...");
    }
}

　　此时，工厂类却可以发生重大变化，我们引入抽象工厂类

public abstract class AbsFactory {
    public abstract <T extends Car> T produce(Class<T> clazz);
}

　　引入具体工厂类继承抽象工厂，重写生产方法

public class Factory extends AbsFactory{

    @Override
    public <T extends Car> T produce(Class<T> clazz) {
        Car car = null;
        try {
            car = (Car)Class.forName(clazz.getName()).getDeclaredConstructor().newInstance();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T)car;
    }
}

　　写一个场景类进行实验

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        AbsFactory factory = new Factory();
        Car audiTT = factory.produce(AudiTT.class);
        Car polo = factory.produce(Polo.class);
        audiTT.run();
        polo.run();
    }
}

　　输出结果：

AudiTT run...
Polo run...

　　现在，我们每增加一个汽车类，再也不用修改工厂类，只要传入具体的类对象信息，工厂类都可以按要求生产对应的汽车对象，实现了汽车类和工厂类解耦合，增加了代码复用度。

　　我们注意到，在测试类中，我们都是用父类对象去接收子类对象，这在Java中是可行的，利用了Java中子类的向上转型，实现接收变量的统一化，还有就是具体工厂类中，利用了Java的反射功能。

　　还可以在抽象产品类中加入所有具体产品类的共有属性和方法，进行扩展，同时，抽象工厂类也可以有多个不同的子类，以实现多个生产不同产品，比如汽车工厂、电脑工厂等等不同性质的产品工厂，进行扩展。

优点：

　　使一个类的实例化延迟到子类，实现类间解耦，屏蔽产品类，增强代码复用度。

具体案例

　　如果使用JDBC链接数据库，数据库从mysql变换到Oracle，唯一需要做的就是改变驱动名称，其他都不需要修改　　

通用模版

　　我们很容易从上述代码中提取出通用模版

　　抽象产品类

public abstract class AbsProduct {
    //产品类的公共方法
    public void method1() {
        
    }
    //具体产品类的具体方法，留给子类具体实现
    public abstract void method2();
}

　　具体产品类

public class ConcreteProduct extends AbsProduct {
    @Override
    public void method2() {
        
    }
}

　　具体产品类可以有多个，越多越能体现工厂模式的优点

　　抽象工厂类

public abstract class AbsFactory {
    public abstract <T extends AbsProduct> T produce(Class<T> c);
}

　　具体工厂类

public class ConcreteFactory extends AbsFactory {
    @Override
    public <T extends AbsProduct> T produce(Class<T> c) {
        AbsProduct product = null;
        try {
            product = (AbsProduct) Class.forName(c.getName()).getDeclaredConstructor().newInstance();
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) product;
    }
}

　　这只是普通工厂模式的简要介绍，更工厂的抽象工厂模式，留作下一篇总结