Java常用设计模式—工厂模式
2022/1/23 17:04:29
本文主要是介绍Java常用设计模式—工厂模式,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!
工厂模式
它提供了⼀种创建对象的最佳⽅式,我们在创建对象时 不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使⽤⼀个共同 的接⼝来指向新创建的对象。
工厂模式有 3 种不同的实现⽅式:
- 简单工厂模式(静态工厂):通过传⼊相关的类型来返回相应的类,这种方式比较单一,可扩展性相对较差。
- 工厂方法模式:通过实现类实现相应的⽅法来决定相应的返回结果,这种方式的可扩展性比较强。
- 抽象工厂模式:基于上述两种模式的拓展,且⽀持细化产品。
应⽤场景:
- 解耦:分离职责,把复杂对象的创建和使⽤的过程分开。
- 复⽤代码 降低维护成本:如果对象创建复杂且多处需⽤到,如果每处都进⾏编写,则很多重复代码,如果业务逻辑发⽣了改 变,需⽤四处修改;使⽤⼯⼚模式统⼀创建,则只要修改⼯⼚类即可, 降低成本。
1、简单工厂模式
- ⼜称静态工厂⽅法,可以根据参数的不同返回不同类的实例 ,专⻔定义⼀个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的⽗类。由于⼯⼚⽅法是静态⽅法,可通过类名直接调⽤,⽽且只需要传⼊简单的参数即可。
核心组成
- Factory:工厂类,简单工厂模式的核心,它负责实现 创建所有实例的内部逻辑。
- IProduct:抽象产品类,简单工厂模式所创建的所有对象的⽗类,描述所有实例所共有的公共接⼝。
- Product:具体产品类,是简单工厂模式的创建⽬标。
实现案例
1、创建 Product 具体产品类
public interface Car { void name() ; }
2、创建 Product 具体产品类—Tesla、Wuling
- Tesla.java
public class Tesla implements Car { @Override public void name() { System.out.println("特斯拉Model3"); } }
- Wuling.java
public class Wuling implements Car { @Override public void name() { System.out.println("五菱之光"); } }
3、创建Factory工厂类
public class CarFactory { /** * 根据请求参数,返回指定对象! * @param name * @return */ public static Car getCar(String name){ if ("五菱".equals(name)){ return new Wuling() ; }else if("特斯拉".equals(name)){ return new Tesla() ; }else{ return null ; } } }
上述就是工厂设计模式——简单工程(静态工厂的一个简单使用例子),那么我们来分析下其缺点与不足之处:
- 简单工厂模式,实现简单,但是不满足开闭原则(扩展开放,修改关闭);
- 我们无法在不改动源代码的基础上实现扩展,但是实际开发比较常用 ;
比如:我们想要在工厂增加一个Dazhong(大众)
类,就必须改动现有的逻辑结构,因此,引入工厂方法模式解决此问题!
2、工厂方法模式
是对简单⼯⼚模式的进⼀步抽象化,其好处是可以使系统在不修改原来代码的情况下引进新的产品,即满⾜开闭原则。
- 相⽐简单⼯⼚⽽⾔,此种⽅法具有更多的可扩展性和复⽤性,同时也增强了代码的可读性。
核心组成:
- IProduct:抽象产品接口,描述所有实例所共有的公共接⼝。
- Product:具体产品类,实现抽象产品类的接⼝,⼯⼚ 类创建对象,如果有多个需要定义多个。
- IFactory:抽象⼯⼚接口,描述具体⼯⼚的公共接⼝。
- Factory:具体⼯⼚类,实现创建产品类对象,实现抽 象⼯⼚类的接⼝,如果有多个需要定义多个。
要实现工厂方法模式,只需要在原来的简单工厂模式基础上,做出改进,我们Tesla、Wuling两个具体产品类不变
实现案例
1、创建CarFactory抽象工厂接口
public interface CarFactory { Car getCar() ; }
2、然后创建TeslaFactory 和 WulingFactory 两个具体的工厂类
- TeslaFactory.java
public class TeslaFactory implements CarFactory { @Override public Car getCar() { return new Tesla(); } }
- WulingFactory .java
public class WulingFactory implements CarFactory { @Override public Car getCar() { return new Wuling(); } }
3、进行测试
public class Consumer { public static void main(String[] args) { Car car = new TeslaFactory().getCar(); Car car1 = new WulingFactory().getCar(); car.name(); // 特斯拉Model3 car1.name(); //五菱之光 } }
测试成功!
工厂方法模式思路如下图:
工厂方法模式优点:
- 符合开闭原则,增加⼀个产品类,只需要实现其他具体的产品类和具体的⼯⼚类;
- 符合单⼀职责原则,每个⼯⼚只负责⽣产对应的产品;
工厂方法模式缺点:
- 增加⼀个产品,需要实现对应的具体⼯⼚类和具体产品类;
- 每个产品需要有对应的具体⼯⼚和具体产品类;
3、抽象工厂模式
抽象工厂⽅法模式是简单工厂模式 和工厂方法模式的整合升级版。抽象工厂模式在 Spring 中应⽤得最为⼴泛的⼀种设计模式。
- 工厂方法模式引⼊工厂等级结构,解决了简单工厂模式中工厂类职责过重的问题。
- 但工厂方法模式中每个工厂只创建⼀类具体类的对象, 后续发展可能会导致工厂类过多
实现步骤
1、定义两个接口:IPhoneProduct(手机)、IRouterPruduct(路由器)
2、创建具体的 手机产品 和 路由器产品
3、创建抽象工厂:IProductFactory ,其中有创建手机和创建路由器两个方法
4、创建Apple产品族(Apple工厂),实现抽象工厂IProductFactory
5、创建华为产品族(华为工厂),实现抽象工厂IProductFactory
6、创建Client去拿到工厂,获取对应的产品
接下来,我们就按照步骤实现以下抽象工厂模式 :
1、定义两个接口:IPhoneProduct(手机)、IRouterPruduct(路由器)
public interface IPhoneProduct { //手机接口 void start() ; //开机 void shutdown() ; // 关机 void callUp() ; //打电话 void sendSMS() ; //发短息 }
public interface IRouterProduct { //路由器接口 void start() ; // 路由器开机 void shutdown() ; // 路由器关机 void findWifi() ; // 路由器寻找wifi void Setting() ; // 路由器设置 }
2、创建具体的 手机产品 和 路由器产品
- 手机产品:华为手机、Apple手机
/* * Apple手机 */ public class ApplePhone implements IPhoneProduct { @Override public void start() {System.out.println("Apple开机");} @Override public void shutdown() { System.out.println("Apple关机");} @Override public void callUp() {System.out.println("Apple打电话");} @Override public void sendSMS() {System.out.println("Apple发短信");} }
/* * 华为手机 */ public class HuaWeiPhone implements IPhoneProduct { @Override public void start() { System.out.println("华为开机"); } @Override public void shutdown() { System.out.println("华为关机");} @Override public void callUp() { System.out.println("华为打电话");} @Override public void sendSMS() { System.out.println("华为发短信");} }
- 路由器产品:华为路由器、Apple路由器
/* * 华为路由器 */ public class HuaWeiRouter implements IRouterProduct { @Override public void start() {System.out.println("华为路由器开机");} @Override public void shutdown() {System.out.println("华为路由器关机"); } @Override public void findWifi() { System.out.println("华为路由器找wifi");} @Override public void Setting() { System.out.println("开启华为路由器设置"); } }
/* * Apple路由器产品 */ public class AppleRouter implements IRouterProduct { @Override public void start() {System.out.println("Apple路由器开机");} @Override public void shutdown() {System.out.println("Apple路由器关机"); } @Override public void findWifi() {System.out.println("Apple路由器找wifi");} @Override public void Setting() {System.out.println("Apple华为路由器设置");} }
3、创建抽象工厂:IProductFactory ,其中有创建手机和创建路由器两个方法
/*** * 抽象工厂:生产工厂 */ public interface IProductFactory { //生产手机 IPhoneProduct iPhoneProduct() ; //生产路由器 IRouterProduct iRouterProduct() ; }
4、创建Apple产品族(Apple工厂),实现抽象工厂IProductFactory
public class AppleFactory implements IProductFactory { @Override public IPhoneProduct iPhoneProduct() { return new ApplePhone(); } @Override public IRouterProduct iRouterProduct() { return new AppleRouter(); } }
5、创建华为产品族(华为工厂),实现抽象工厂IProductFactory
public class HuaWeiFactory implements IProductFactory { @Override public IPhoneProduct iPhoneProduct() { return new HuaWeiPhone(); } @Override public IRouterProduct iRouterProduct() { return new HuaWeiRouter(); } }
6、创建Client去拿到工厂,获取对应的产品
public class Client { public static void main(String[] args) { System.out.println("================华为生产===================="); HuaWeiFactory huaWeiFactory = new HuaWeiFactory(); IPhoneProduct product = huaWeiFactory.iPhoneProduct(); product.start(); product.callUp(); product.sendSMS(); IRouterProduct routerProduct = huaWeiFactory.iRouterProduct(); routerProduct.findWifi(); routerProduct.Setting(); routerProduct.shutdown(); System.out.println("================Apple生产===================="); AppleFactory appleFactory = new AppleFactory(); IPhoneProduct iPhoneProduct = appleFactory.iPhoneProduct(); iPhoneProduct.start(); iPhoneProduct.callUp(); iPhoneProduct.sendSMS(); IRouterProduct iRouterProduct = appleFactory.iRouterProduct(); iRouterProduct.findWifi(); iRouterProduct.Setting(); iRouterProduct.shutdown(); } }
- 从上面案例可以看出,抽象工厂模式是工厂方法模式和静态工厂模式的合并,即超级工厂使用的是简单工厂模式,受超级工厂管辖的工厂使用的是工厂方法模式。
抽象工厂模式思路如下图:
这篇关于Java常用设计模式—工厂模式的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对大家有所帮助,也希望大家多多支持为之网!
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