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一、工厂模式是什么？
使用一个简单的需求来演示:
开发一个披萨的项目:要便于披萨种类的扩展，要便于维护)披萨的种类很多(比如 GreekPizza、CheesePizza 等)
披萨的制作有 prepare(准备),bake(烘烤).cut(裁剪),box(打包)
完成披萨店订购功能。
二、传统方式实现
1.类图
2.代码
实体类:
/**
* 芝士披萨
*/
public class CheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作芝士披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 希腊披萨
*/
public class GreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作希腊披萨 准备原材料 ");
}
}
package com.good.app.factory.tradition;
import com.good.app.factory.bean.CheesePizza;
import com.good.app.factory.bean.GreekPizza;
import com.good.app.factory.bean.Pizza;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
/**
* 订购披萨
*/
public class OrderPizza {
/**
* 在构造器完成 披萨的选择订购和制造过程
*/
public OrderPizza() {
Pizza pizza = null;
do {
System.out.println(" 简单流程 创建 pizza ");
//根据输入 生产不同的披萨
String pizzaType = getPizzaType();
if (pizzaType.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName(" 芝士披萨 ");
} else if (pizzaType.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName(" 希腊披萨 ");
} else {
break;
}
//制作流程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} while (true);
}
//模拟输入选项 选购披萨
private String getPizzaType() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("输入 pizza 类型 [greek,cheese]: ");
try {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return " ";
}
}
}
package com.good.app.factory.tradition;
/**
* 传统的方式的优缺点
* 优点是比较好理解，简单易操作。
* 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.比如我们这时要新增加一个Pizza的种类(Pepper披萨)，
* <p>
* 我们需要做如下修改
* 新增一个 Pepper类 继承 Pizza
* 在 OrderPizza 订单中需要修改 逻辑
* <p>
* 对于用户来说 在订购的地方是很多的 如果 OrderPizza 需要修改,那么用到 OrderPizza 都是需要修改的
* <p>
* 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
*/
public class TraditionTest {
/*
开发一个具体的需求
开发一个披萨的项目:要便于披萨种类的扩展，要便于维护)披萨的种类很多(比如 GreekPizza、CheesePizza 等)
披萨的制作有 prepare(准备),bake(烘烤).cut(裁剪),box(打包)
完成披萨店订购功能。
*/
public static void main(String[] args) {
//模拟订单
new OrderPizza();
}
}
3.总结
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(Cheese披萨)，在继承Pizza类的同时 OrderPizza 这个类也是需要添加对应的修改逻辑,但是 OrderPizza 这个类是需要被不同的(披萨商店使用的) 这时候每个都是需要逻辑对应的修改
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
三、简单工厂模式
基本介绍:
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.
1.类图
2.代码
实体类
package com.good.app.factory.bean;
/**
* 芝士披萨
*/
public class CheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作芝士披萨 准备原材料 ");
}
}
package com.good.app.factory.bean;
/**
* 希腊披萨
*/
public class GreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作希腊披萨 准备原材料 ");
}
}
package com.good.app.factory.bean;
/**
* Pizza披萨抽象类
*/
public abstract class Pizza {
private String name;
/**
* 准备
*/
public abstract void prepare();
/**
* 烘烤
*/
public void bake() {
System.out.println(name + "bake");
}
/**
* 裁剪
*/
public void cut() {
System.out.println(name + "cut");
}
/**
* 打包
*/
public void box() {
System.out.println(name + "box");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
简单工厂类
package com.good.app.factory.simple;
import com.good.app.factory.bean.CheesePizza;
import com.good.app.factory.bean.GreekPizza;
import com.good.app.factory.bean.Pizza;
//简单工厂
public class SimpleFactory {
/**
* 根据 type 创建 pizza这类对象
*
* @param type 类型
*/
public Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
System.out.println(" 简单工厂模式 ");
switch (type) {
case "cheese":
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName(" 芝士披萨 ");
break;
case "greek":
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName(" 芝士披萨 ");
break;
default:
break;
}
return pizza;
}
}
订单类
package com.good.app.factory.simple;
import com.good.app.factory.bean.Pizza;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
//使用简单工厂模式 创建pizza
public class OrderPizza {
private Pizza pizza;
private SimpleFactory factory;
public OrderPizza(SimpleFactory factory) {
setFactory(factory);
}
private void setFactory(SimpleFactory factory) {
this.factory = factory;
do {
this.pizza = this.factory.createPizza(getPizzaType());
if (pizza != null) {
//制作流程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("披萨 订购失败");
break;
}
} while (true);
}
//模拟输入选项 选购披萨
private String getPizzaType() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("输入 pizza 类型 [greek,cheese]: ");
try {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return " ";
}
}
}
测试类
package com.good.app.factory.simple;
//简单工厂测试
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
new OrderPizza(new SimpleFactory());
System.out.println("~~退出程序~~");
}
}3.总结
现在用一个工厂类来创建pizza 如果现在新加一个种类的pizza 现在只需修改 工厂类 其余引用的pizzaOrder类是不用修改的,这个就符合开闭原则
4.延申简单工厂模式
简单工厂模式也叫静态工厂模式
创建pizza类可以使用静态方法这样代码更加简洁
package com.good.app.factory.simple;
import com.good.app.factory.bean.CheesePizza;
import com.good.app.factory.bean.GreekPizza;
import com.good.app.factory.bean.Pizza;
//简单静态工厂
public class SimpleStaticFactory {
/**
* 根据 type 创建 pizza这类对象
*
* @param type 类型
*/
public static Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
System.out.println(" 简单工厂模式(静态方式) ");
switch (type) {
case "cheese":
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName(" 芝士披萨 ");
break;
case "greek":
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName(" 芝士披萨 ");
break;
default:
break;
}
return pizza;
}
}
package com.good.app.factory.simple;
import com.good.app.factory.bean.Pizza;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
//使用简单工厂模式 创建pizza 静态方法的模式
public class OrderStaticPizza {
private Pizza pizza;
public OrderStaticPizza() {
do {
this.pizza = SimpleStaticFactory.createPizza(getPizzaType());
if (pizza != null) {
//制作流程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("披萨 订购失败");
break;
}
} while (true);
}
//模拟输入选项 选购披萨
private String getPizzaType() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("输入 pizza 类型 [greek,cheese]: ");
try {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return " ";
}
}
}
package com.good.app.factory.simple;
//简单工厂测试
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
new OrderStaticPizza();
System.out.println("~~退出程序~~");
}
}
四、工厂方法模式
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。
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
思路2
使用工厂方法模式
工厂方法模式介绍:
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。
1.类图
2.代码
实体类:
/**
* Pizza披萨抽象类
*/
public abstract class Pizza {
private String name;
/**
* 准备
*/
public abstract void prepare();
/**
* 烘烤
*/
public void bake() {
System.out.println(name + "bake");
}
/**
* 裁剪
*/
public void cut() {
System.out.println(name + "cut");
}
/**
* 打包
*/
public void box() {
System.out.println(name + "box");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
/**
* 伦敦希腊披萨
*/
public class LDGreekPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作伦敦希腊披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 伦敦芝士披萨
*/
public class LDChessPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作伦敦芝士披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 北京希腊披萨
*/
public class BJGreekPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作北京希腊披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 北京芝士披萨
*/
public class BJChessPizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作北京芝士披萨 准备原材料 ");
}
}
//订单类 这里充当 工厂角色
//使用工厂方法 创建pizza
public abstract class OrderPizza {
private Pizza pizza;
public abstract Pizza createPizza(String type);
public OrderPizza() {
do {
this.pizza = createPizza(getPizzaType());
if (pizza != null) {
//制作流程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("披萨 订购失败");
break;
}
} while (true);
}
//模拟输入选项 选购披萨
private String getPizzaType() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("输入 pizza 类型 [greek,cheese]: ");
try {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return " ";
}
}
}
//不同地方具体方法的实现 订单类
//伦敦披萨创建
public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
public Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
switch (type) {
case "cheese":
pizza = new LDChessPizza();
pizza.setName(" 伦敦芝士披萨 ");
break;
case "greek":
pizza = new LDGreekPizza();
pizza.setName(" 伦敦希腊披萨 ");
break;
default:
break;
}
return pizza;
}
}
//北京披萨创建
public class BJOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
public Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
switch (type) {
case "cheese":
pizza = new BJChessPizza();
pizza.setName(" 北京芝士披萨 ");
break;
case "greek":
pizza = new BJGreekPizza();
pizza.setName(" 北京希腊披萨 ");
break;
default:
break;
}
return pizza;
}
}
//测试类:
public class MethodFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
jj:
do {
String location = getLocation();
switch (location) {
case "BJ":
//创建北京口味的各种披萨
new BJOrderPizza();
break;
case "LD":
//创建伦敦口味的各种披萨
new LDOrderPizza();
break;
default:
System.out.println("输入的地方错误!");
break jj;
}
} while (true);
}
//模拟输入选项 输入地址
private static String getLocation() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("输入 地方 [BJ,LD]: ");
try {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return " ";
}
}
}
五、抽象工厂模式
基本介绍
- 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。
1.类图
2.代码
实体类:
/**
* Pizza披萨抽象类
*/
public abstract class Pizza {
private String name;
/**
* 准备
*/
public abstract void prepare();
/**
* 烘烤
*/
public void bake() {
System.out.println(name + "bake");
}
/**
* 裁剪
*/
public void cut() {
System.out.println(name + "cut");
}
/**
* 打包
*/
public void box() {
System.out.println(name + "box");
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
}
/**
* 北京芝士披萨
*/
public class BJChessPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作北京芝士披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 北京希腊披萨
*/
public class BJGreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作北京希腊披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 伦敦芝士披萨
*/
public class LDChessPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作伦敦芝士披萨 准备原材料 ");
}
}
/**
* 伦敦希腊披萨
*/
public class LDGreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(" 制作伦敦希腊披萨 准备原材料 ");
}
}
抽象工厂类:
//抽象工厂类
public interface AbsFactory {
//让工厂的实现类来 具体实现方法
public Pizza createPizza(String type);
}
抽象工厂具体实现类:
//北京创建pizza工厂
public class BJFactory implements AbsFactory{
@Override
public Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
switch (type) {
case "cheese":
pizza = new BJChessPizza();
pizza.setName(" 北京芝士披萨 ");
break;
case "greek":
pizza = new BJGreekPizza();
pizza.setName(" 北京希腊披萨 ");
break;
default:
break;
}
return pizza;
}
}
//伦敦创建pizza工厂
public class LDFactory implements AbsFactory {
@Override
public Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
switch (type) {
case "cheese":
pizza = new LDChessPizza();
pizza.setName(" 伦敦芝士披萨 ");
break;
case "greek":
pizza = new LDGreekPizza();
pizza.setName(" 伦敦希腊披萨 ");
break;
default:
break;
}
return pizza;
}
}
订单类:聚合抽象工厂
//披萨订单类
public class OrderPizza {
private AbsFactory factory;
public OrderPizza(AbsFactory factory) {
this.factory = factory;
createPizza();
}
private void createPizza() {
do {
System.out.println("---使用抽象工厂模式---");
Pizza pizza = factory.createPizza(getPizzaType());
if (pizza != null) {
//制作流程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
} else {
System.out.println("披萨 订购失败");
break;
}
} while (true);
}
//模拟输入选项 选购披萨
private String getPizzaType() {
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("输入 pizza 类型 [greek,cheese]: ");
try {
return br.readLine();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
return " ";
}
}
}
测试类:
public class AbsFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
//使用北京工厂 创建披萨 创建订单
new OrderPizza(new BJFactory());
//使用伦敦工厂 创建披萨 创建订单
new OrderPizza(new LDFactory());
}
}
六、抽象工厂在jdk源码中的实现:
Calendar的创建
总结
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
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。不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)不要覆盖基类中已经实现的方法。
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