02工厂模式+抽象工厂模式（创建型模式）

原创 于 2018-05-23 20:30:44 发布 · 127 阅读 · 0 ·
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本文深入探讨了工厂模式的设计理念，包括简单工厂模式、工厂方法模式及抽象工厂模式，并通过示例代码对比了各种模式的特点和适用场景。
• 工厂模式：
    – 实现了创建者和调用者的分离。
    – 详细分类：
        • 简单工厂模式：用来生产同一等级结构中的任意产品。（对于增加新的产品，需要修改已
有代码，虽然某种程度不符合设计原则，但实际使用最多）
        • 工厂方法模式：用来生产同一等级结构中的固定产品。（支持增加任意产品，不修改已有类的前提下，通过增加新的工厂类实现扩展）
        • 抽象工厂模式：用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持

增加产品族，不可以增加产品，可以增加产品族）

    – 应用场景
        • JDK中Calendar的getInstance方法
        • JDBC中Connection对象的获取
        • Hibernate中SessionFactory创建Session
        • spring中IOC容器创建管理bean对象
        • XML解析时的DocumentBuilderFactory创建解析器对象
        • 反射中Class对象的newInstance()

• 面向对象设计的基本原则：
    – OCP（开闭原则，Open-Closed Principle）：一个软件的实体应当对扩展开放，对修改关闭。
    – DIP（依赖倒转原则，Dependence Inversion Principle）：要针对接口编程，不要针对实现编程。

    – LoD（迪米特法则，Law of Demeter）：只与你直接的朋友通信，而避免和陌生人通信。

• 核心本质：

    – 实例化对象，用工厂方法代替new操作。

    – 将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

• 简单工厂模式：

    • 要点：
        – 简单工厂模式也叫静态工厂模式，就是工厂类一般是使用静态方法，通过接收的参数的不同来返回不同的对象实例。

        – 对于增加新产品无能为力！不修改代码的话，是无法扩展的。

示例代码
public interface Car {
   void run();
}
public class KaChe implements Car {
   @Override
   public void run() {
      System.out.println("卡车再跑！");
   }
}
public class QiChe implements Car {
   @Override
   public void run() {
      System.out.println("汽车再跑！");
   }
}

/**
 * 第一种实现方式
 */
public class CarFactory {
   
   public static  Car createCar(String type){
      if("KaChe".equals(type)){
         return new KaChe();
      }else if("QiChe".equals(type)){
         return new QiChe();
      }else{
         return null;
      }
   }
}
/**
 *  第二种实现方式
 */
public class CarFactory2 {
   
   public static  Car createQiChe(){
      return new QiChe();
   }
   public static  Car createC(){
      return new KaChe();
   }
   
}
/**
 * 第一种实现方式测试
 */
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
      Car c1 =CarFactory.createCar("KaChe");
      Car c2 = CarFactory.createCar("QiChe");
      c1.run();
      c2.run();
   }
}
/**
 * 第二种实现方式测试
 */
public class Client2 {
   public static void main(String[] args) {
      Car c1 =CarFactory2.createKaChe();
      Car c2 = CarFactory2.createQiChe();
      c1.run();
      c2.run();
   }
}
• 工厂方法模式要点：

    – 为了避免简单工厂模式的缺点，不完全满足OCP。

    – 工厂方法模式和简单工厂模式最大的不同在于，简单工厂模式只有一个（对于一个项目或者一个独立模块而言）工厂类，而工厂方法模式有一组实现了相同接口的工厂类。

示例代码
public interface Car {
   void run();
}
public class KaChe implements Car {
   @Override
   public void run() {
      System.out.println("卡车再跑！");
   }
}
public class QiChe implements Car {
   @Override
   public void run() {
      System.out.println("汽车再跑！");
   }
}
public interface CarFactory {
   Car createCar();
}
public class KaCheFactory implements CarFactory {
   @Override
   public Car createCar() {
      return new KaChe();
   }
}
public class QiCheFactory implements CarFactory {
   @Override
   public Car createCar() {
      return new QiChe();
   }
}
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
      Car c1 = new KaCheFactory().createCar();
      Car c2 = new QiCheFactory().createCar();
      c1.run();
      c2.run();
   }
}
简单工厂模式和工厂方法模式PK:
    – 结构复杂度：从这个角度比较，显然简单工厂模式要占优。简单工厂模式只需一个工厂类，而工厂方法模式的工厂类随着产品类个数增加而增加，这无疑会使类的个数越来越多，从而增加了结构的复杂程度。
    – 代码复杂度：代码复杂度和结构复杂度是一对矛盾，既然简单工厂模式在结构方面相对简洁，那么它在代码方面肯定是比工厂方法模式复杂的了。简单工厂模式的工厂类随着产品类的增加需要增加很多方法（或代码），而工厂方法模式每个具体工厂类只完成单一任务，代码简洁。
    – 客户端编程难度：工厂方法模式虽然在工厂类结构中引入了接口从而满足了OCP，但是在客户端编码中需要对工厂类进行实例化。而简单工厂模式的工厂类是个静态类，在客户端无需实例化，这无疑是个吸引人的优点。
    – 管理上的难度（这是个关键的问题）：我们先谈扩展。众所周知，工厂方法模式完全满足OCP，即它有非常良好的扩展性。那是否就说明了简单工厂模式就没有扩展性呢？答案是否定的。简单工厂模式同样具备良好的扩展性——扩展的时候仅需要修改少量的代码（修改工厂类的代码）就可以满足扩展性的要求了。尽管这没有完全满足OCP，但我们不需要太拘泥于设计理论，要知道，sun提供的java官方工具包中也有想到多没有满足OCP的例子啊。然后我们从维护性的角度分析下。假如某个具体产品类需要进行一定的修改，很可能需要修改对应的工厂类。当同时需要修改多个产品类的时候，对工厂类的修改会变得相当麻烦（对号入座已经是个问题了）。反而简单工厂没有这些麻烦，当多个产品类需要修改是，简单工厂模式仍然仅仅需要修改唯一的工厂类（无论怎样都能改到满足要求吧？大不了把这个类重写）。
    – 根据设计理论建议：工厂方法模式。但实际上，我们一般都用简单工厂模式。

• 抽象工厂模式
    – 用来生产不同产品族的全部产品。（对于增加新的产品，无能为力；支持增加产品族）

    – 抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本，在有多个业务品种、业务分类时，通过抽象工厂模式产生需要的对象是一种非常好的解决方式

示例代码
public interface Tyre {
   void revolve();
}

public class LuxuryTyre implements Tyre {
   @Override
   public void revolve() {
      System.out.println("旋转不磨损！");
   }
}

public class LowTyre implements Tyre {
   @Override
   public void revolve() {
      System.out.println("旋转磨损快！");
   }
}
public interface Seat {
   void massage();
}

public class LuxurySeat implements Seat {
   @Override
   public void massage() {
      System.out.println("可以自动按摩！");
   }
}
public class LowSeat implements Seat {
   @Override
   public void massage() {
      System.out.println("不能按摩！");
   }
}
public interface Engine {
   void run();
   void start();
}

public class LuxuryEngine implements Engine{
   @Override
   public void run() {
      System.out.println("转的快！");
   }

   @Override
   public void start() {
      System.out.println("启动快!可以自动启停！");
   }
}

public class LowEngine implements Engine{
   @Override
   public void run() {
      System.out.println("转的慢！");
   }
   
   @Override
   public void start() {
      System.out.println("启动慢!");
   }
}
public interface CarFactory {
   Engine createEngine();
   Seat createSeat();
   Tyre createTyre();
}
public class LowCarFactory implements CarFactory {
   @Override
   public Engine createEngine() {
      return new LowEngine();
   }

   @Override
   public Seat createSeat() {
      return new LowSeat();
   }

   @Override
   public Tyre createTyre() {
      return new LowTyre();
   }
}

public class LuxuryCarFactory implements CarFactory {
   @Override
   public Engine createEngine() {
      return new LuxuryEngine();
   }

   @Override
   public Seat createSeat() {
      return new LuxurySeat();
   }

   @Override
   public Tyre createTyre() {
      return new LuxuryTyre();
   }
}
public class Client {
   public static void main(String[] args) {
      CarFactory  factory = new LuxuryCarFactory();
      Engine e = factory.createEngine();
      e.run();
      e.start();
   }
}
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