设计模式之工厂模式

Posted 2021-02-16 dimple91

工厂模式的学习篇幅比较长，小编第一次看书的时候，就一口气花了一个多小时，还是通读。后面又断断续续地继续了解了下，力争做到清晰的认知，给大家一个简单的学习方式。所以，这次模块分的可能会比之前的多，涉及到多个工厂模式。好的，我们继续冲鸭！！！

除了使用new操作符之外，还有更多制造对象的方法。我们将了解到实例化这个活动不应该总是公开地进行，也会认识到初始化经常会造成“耦合”问题。所以，这肯定不是我们希望的这样对吧？继续学习下去，我们将了解工厂模式如何从复杂的依赖中帮你脱困。

当看到“new”，就会想到“具体”

很多朋友应该有一个疑惑，之前说的原则，不应该针对实现编程，但是当我们每次使用new的时候，其实就是在针对实现编程呀。使用了“new”，就是在实例化一个具体类，所以用的的确是实现，而不是接口。遇到一个类的情况，还好说，但是遇到多个类，就必须等到运行时，才知道该实例化哪一个。

Duck duck;
if(picnic) {
    duck = new MallardDuck();
} else if (hunting) {
    duck = new DecoyDuck();
} else if (inBathTub) {
    duck = new RubberDuck();
}

这段代码如果一旦有变化扩展，就必须重新打开这段代码进行检查和修改，势必会造成部分系统更难维护和更新，也更容易犯错。

“new”有什么不对劲

针对Java程序来说，new是最最基础的部分了，所以从技术上来说，new丝毫没有问题，问题的关键在于经常要进行的改变。

针对接口编程，可以隔离掉以后系统可能发生的一大堆改变。为啥呢？如果代码是针对接口编程，那么通过多态可以与任何新类实现该接口。但是，当代码使用大量的具体类时，这就很麻烦了，就必须对代码进行改变。也就是说，你的代码并非“对修改关闭”。想用新的具体类型来扩展代码，就必须重新 打开它。

所以，有没有解决办法呢？还记得我们的第一个原则不，就是用来改变，并帮我们“找出会变化的方面，把它们从不变的部分分离出来”。

之前的装饰者模式，我们喝了可口的咖啡，那么在工厂模式里，就让我们给咖啡加点搭配，来尝尝披萨的口味吧。

识别变化的方面，以及你的初步判断

假设你有一个披萨店，为了让系统有弹性，很是希望这是一个抽象类或接口。但如果这样，这些类或接口就无法直接实例化了。

Pizza orderPizza() {
    Pizza pizza = new Pizza();
    
    pizza.prepare();
    pizza.bake();
    pizza.cut();
    pizza.box();
    return pizza
}

所以，我们还是需要增加一些代码，来“决定”适合披萨的类型，然后再“制造”披萨：

public Pizza orderPizza(String type) {
        Pizza pizza;
        
        // 根据披萨的类型，我们实例化正确的具体类，然后将其赋值给pizza实例化变量。
        // 请注意，这里的任何披萨都必须实现Pizza接口
        if ("cheese".equals(type)) {
            pizza = new CheesePizza();
        } else if ("greek".equals(type)) {
            pizza = new GreekPizza();
        } else if ("pepperoni".equals(type)) {
            pizza = new PepperoniPizza();
        }
        
        // 一旦我们有了披萨，需要做一些必要的工作。每个Pizza的子类型都知道如何准备自己
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        return pizza;
    }

但是压力来自增加更多的披萨类型

但是，每个产业都会存在竞争对手的，是吧。当其他的披萨店开发出了新产品，你怎么办呢。比如人家有了Clam Pizza、Veggie Pizza。还能怎么办，必须与时俱进，与对手一同进步，把这些披萨加入到你的店里，顺带淘汰一些过时了的披萨。

完蛋了，如果要增加披萨，又要去淘汰过时的披萨，在程序的世界里就是实例化某些类，删除某些实例化的类。orderPizza()出问题了，我们无法让orderPizza()对修改关闭；所以，我们用到了第一节学到的封装，我们要封装这些增删改的东西。

封装创建对象的代码

那么封装什么才是符合我们预期的呢，显而易见，现在最好将创建对象移到orderPizza()之外。但怎么做呢？我们要把创建披萨的代码移到另一个对象中，由这个对象专职创建披萨。

if ("cheese".equals(type)) {
    pizza = new CheesePizza();
} else if ("greek".equals(type)) {
    pizza = new GreekPizza();
} else if ("pepperoni".equals(type)) {
    pizza = new PepperoniPizza();
}

就是把这个移走，新建一个对象，这个新对象只管如何创建披萨。如果任何对象想要创建披萨，直接就找这个即可。

我们称这个新对象为“工厂”，并建造工厂

工厂（factory）处理创建对象的细节，一旦有了SimplePizzaFactory，orderPizza()就变成此对象的客户。现在，我们方式很简单了，当你想要一个披萨的时候，你就叫披萨工厂去做一个就好了。orderPizza()方法只关心从工厂得到了一个披萨，而这个披萨实现了Pizza接口，所以他可以调用prepare()、bake()、cut()、box()来分别进行准备、烘烤、切片、盒装。

那我们把这个工厂建造起来吧，还不赶紧的。

// 这个工厂只做一件事，帮他的客户创建披萨
public class SimplePizzaFactory {

    // 在工厂内定义一个方法createPizza()方法，所有客户用这个方法来实例化新对象
    public Pizza createPizza(String type) {
        Pizza pizza = null;

        if (type.equals("cheese")) {
            pizza = new CheesePizza();
        } else if (type.equals("pepperoni")) {
            pizza = new PepperoniPizza();
        } else if (type.equals("clam")) {
            pizza = new ClamPizza();
        } else if (type.equals("veggie")) {
            pizza = new VeggiePizza();
        }
        return pizza;
    }
}

虽然这个类还是需要进行频繁的增删改的，还是有点麻烦，但是相比之前呢。为什么这么说，因为这个类，还可以有很多行为，这会儿是创建披萨，那也许是创建菜单呢，又或者是创建饿了么外卖呢，都可以在这个工厂类里创建出来，其他类，只需要调用即可。所以，也就是说，当以后有任何改变，只需要修改这个类即可，省去你在其他地方操作的烦恼。

有了工厂类，其他类的操作就要随之更改了。PizzaStore类需要把这个工厂加进来，毕竟我们什么事情都交给工厂去完成了。修改如下：

// 你需要更多的披萨类型传入orderPizza()
    public Pizza orderPizza(String type) {
        Pizza pizza;
        pizza = factory.createPizza(type);
                
        // 一旦我们有了披萨，需要做一些必要的工作。每个Pizza的子类型都知道如何准备自己
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        return pizza;
    }

定义简单工厂

简单工厂其实不是一个设计模式，反而比较像是一种变成习惯。但由于经常被使用，所以在书中，给他一个“Head First Pattern荣誉奖”。有些开发人员的确是把这个编程习惯误认为是“工厂模式”(Factory Pattern)。但是不要因为简单工厂不是一个设计模式，就忽略了他。让我们来看看新的披萨店的类图：

好啦，工厂模式的热身结束啦。谢谢简单工厂模式给我们暖身，之后我们会进入两个重量级的模式，他们都是工厂。所以，别担心你吃不到披萨，后面还会有更多的披萨呢。

再提醒一次，在设计模式中，所谓的“实现一个接口”并“不一定”表示“写一个类，并利用implement关键词来实现某个Java接口”。“实现一个接口”泛指“实现某个超类型（可以使类或接口）的某个方法”。

简单工厂你get了吗？

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