设计模式学习——工厂模式

于 2020-08-31 18:09:59 发布
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简单工厂模式

基本介绍
(1)简单工厂模式属于创建型模式，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。

简单工厂模式类图实例
在这里插入图片描述
简单工厂模式java实现代码
//Pizza抽象类
public abstract class Pizza {

protected String name;

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;
}

//PepperPizza类继承了Pizza抽象类（泛化关系）
public class PepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(“给胡椒披萨 准备原材料”);
}
}

//GreekPizza类继承了Pizza抽象类（泛化关系）
public class GreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(“给希腊披萨 准备原材料”);
}
}

//CheesePizza 类继承了Pizza抽象类（泛化关系）
public class CheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println(“给制作奶酪披萨 准备原材料”);
}
}

创建SimpleFactory类，分为普通工厂模式和静态工厂模式
public class SimpleFactory {

public Pizza createPizza(String orderType) {

    Pizza pizza=null;

    System.out.println("使用简单工厂模式");
    if (orderType.equals("greek")){
        pizza=new GreekPizza();
        pizza.setName("希腊披萨");
    }else if (orderType.equals("cheese")){
        pizza=new CheesePizza();
        pizza.setName("奶酪披萨");
    }else if (orderType.equals("pepper")){
        pizza=new PepperPizza();
        pizza.setName("胡椒披萨");
    }
    return pizza;

}

public static Pizza createPizza2(String orderType) {

    Pizza pizza=null;

    System.out.println("使用简单工厂模式");
    if (orderType.equals("greek")){
        pizza=new GreekPizza();
        pizza.setName("希腊披萨");
    }else if (orderType.equals("cheese")){
        pizza=new CheesePizza();
        pizza.setName("奶酪披萨");
    }else if (orderType.equals("pepper")){
        pizza=new PepperPizza();
        pizza.setName("胡椒披萨");
    }
    return pizza;

}

}

订购披萨：OrderPizza类——>普通工厂模式所对应的实现
public class OrderPizza {

SimpleFactory simpleFactory;
Pizza pizza = null;

public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory) {
    setFactory(simpleFactory);
}

public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
    String orderType = "";
    this.simpleFactory = simpleFactory;
    do {
        orderType = getType();
        pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);
        if (pizza!=null){
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        }else {
            System.out.println("订购披萨失败");
            break;
        }
    } while (true);

}

private String getType() {
    try {
        BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("input pizza 种类");
        String str = strin.readLine();
        return str;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        return "";
    }
}

}

订购披萨：OrderPizza2类——>静态工厂模式所对应的实现
public class OrderPizza2 {

Pizza pizza = null;
String orderType="";

public OrderPizza2() {
    do {
        orderType = getType();
        pizza = SimpleFactory.createPizza2(orderType);
        if (pizza!=null){
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        }else {
            System.out.println("订购披萨失败");
            break;
        }
    } while (true);
}

private String getType() {
    try {
        BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("input pizza 种类");
        String str = strin.readLine();
        return str;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        return "";
    }
}

}

披萨店：PizzaStore
public class PizzaStore {

public static void main(String[] args) {
    //使用简单工厂
    new OrderPizza2();
}

}

工厂方法模式

基本介绍
(1)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。
(2)工厂方法模式：定义了一个创建对象的抽象方法，由于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。

工厂方法模式类图实例
在这里插入图片描述
工厂方法模式java实现代码
Pizza的抽象类：
public abstract class Pizza {

protected String name;

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;
}

}

LDPepperPizza类继承Pizza抽象类:
public class LDPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName(“伦敦的胡椒Pizza”);
System.out.println(“伦敦的胡椒Pizza 准备原材料”);
}
}

LDCheesePizza类继承Pizza抽象类:
public class LDCheesePizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
setName(“伦敦的奶酪Pizza”);
System.out.println(“伦敦的奶酪Pizza 准备原材料”);
}
}

BJCheesePizza类继承Pizza抽象类:
public class BJCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName(“北京的奶酪Pizza”);
System.out.println(“北京的奶酪Pizza 准备原材料”);
}
}

OrderPizza抽象类作为工厂方法模型的“工厂类”
public abstract class OrderPizza {

abstract Pizza createPizza(String orderType);

public OrderPizza() {
    Pizza pizza = null;
    String orderType;
    do {
        orderType = getType();
        pizza = createPizza(orderType);
        pizza.prepare();
        pizza.cut();
        pizza.bake();
        pizza.box();
    } while (true);

}

private String getType() {
    try {
        BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        System.out.println("input pizza 种类");
        String str = strin.readLine();
        return str;
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
        return "";
    }
}

}

LDOrderPizza类继承OrderPizza抽象类:
public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza=null;
if (orderType.equals(“cheese”)){
pizza = new LDCheesePizza();
}else if (orderType.equals(“pepper”)){
pizza = new LDPepperPizza();
}
return pizza;
}
}

BJOrderPizza类继承OrderPizza抽象类:
public class BJOrderPizza extends OrderPizza {
@Override
Pizza createPizza(String orderType) {
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals(“cheese”)) {
pizza = new BJCheesePizza();
} else if (orderType.equals(“pepper”)) {
pizza = new BJPepperPizza();
}
return pizza;
}
}

PizzaStore类：程序入口
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
//创建北京口味的各种披萨
new BJOrderPizza();
}
}

抽象工厂模型

基本介绍
(1)抽象工厂模型：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。
(2)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。
(3)从设计层面来看，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）。
(4)将工厂抽象成两层，AbstractFactory（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。
(5)类图

抽象工厂模式类图实例
在这里插入图片描述
抽象工厂模式java实现代码
Pizza的抽象类：
public abstract class Pizza {

protected String name;

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;
}

}

LDPepperPizza类继承Pizza抽象类:
public class LDPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName(“伦敦的胡椒Pizza”);
System.out.println(“伦敦的胡椒Pizza 准备原材料”);
}
}

LDCheesePizza类继承Pizza抽象类:
public class LDCheesePizza extends Pizza{
@Override
public void prepare() {
setName(“伦敦的奶酪Pizza”);
System.out.println(“伦敦的奶酪Pizza 准备原材料”);
}
}

BJPepperPizza类继承Pizza抽象类:
public class BJPepperPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName(“北京的胡椒Pizza”);
System.out.println(“北京的胡椒Pizza 准备原材料”);
}
}

BJCheesePizza类继承Pizza抽象类:
public class BJCheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName(“北京的奶酪Pizza”);
System.out.println(“北京的奶酪Pizza 准备原材料”);
}
}

JDK源码分析

工厂模式在JDK-Calendar应用的源码分析
(1)工厂模式在JDK-Calendar类中，就使用了简单工厂模式
(2)源码分析

JDK-Calendar:java实现代码
自定义 Demo： Factory 类

public class Factory {
public static void main(String[] args) {
//getInstance是Calendar的静态方法
Calendar calendar = Calendar.getInstance();
System.out.println(“年:” + calendar.get(Calendar.YEAR));
System.out.println(“月:” + (calendar.get(Calendar.MONTH)+1));
System.out.println(“日:” + calendar.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
System.out.println(“时:” + calendar.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
System.out.println(“分:” + calendar.get(Calendar.MINUTE));
System.out.println(“秒:” + calendar.get(Calendar.SECOND));
}
}

追踪Calendar类的getInstance()静态方法
/**
* Gets a calendar using the default time zone and locale. The
* Calendar returned is based on the current time
* in the default time zone with the default
* {@link Locale.Category#FORMAT FORMAT} locale.
*
* @return a Calendar.
*/
public static Calendar getInstance()
{
return createCalendar(TimeZone.getDefault(), Locale.getDefault(Locale.Category.FORMAT));
}

追踪createCalendar方法：switch语句中根据传入不同的值返回不同类型的Calendar对象实例。
/**
* Gets a calendar with the specified time zone and locale.
* The Calendar returned is based on the current time
* in the given time zone with the given locale.
*
* @param zone the time zone to use
* @param aLocale the locale for the week data
* @return a 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);
        } else {
            cal = new GregorianCalendar(zone, aLocale);
        }
    }
    return cal;
}

工厂模式小结

(1)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。
(2)三种工厂模式
(3)设计模式的依赖抽象原则

(1)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。
(2)不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface（接口）
(3)不要覆盖基类中已经实现的方法。

吴稳
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