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设计模式----工厂方法模式

2024-08-04 17:33:22   235人阅读

创建型模式       

       工厂方法模式属于类的创建行模式又被称为多态工厂模式。工厂方法模式的意义在于定义一个创建产品对象的工厂接口，将实际创建工作推迟到子类当中，核心工厂类将不在负责产品的创建，这昂核心类成为一个抽象工厂角色，仅负责具体工厂子类必须实现的接口。

       简单工厂模式又叫静态工厂模式，由一个工厂决定创建出哪一种商品的实例。只要输入想要的产品代号，就会实例化合适的对象。

       这里举个简单的例子就是：小张开了一家面包店，根据客人的不同需求提供不同的面包，这里就有不同的面包师傅做不同的面包，这些个面包师傅（HoneyBread、BlackBread）等又归一个总师傅管理BreadMaker，也就是这些师傅的手艺都是继承自该师傅，这个厨房后台呢，就相当于一个工厂（IFactory），不同的种类就由不同的工厂（HoneyFactory）生产，工厂会根据需求将不同的种类产品分给不同种类的总师傅（PizzaMaker、BreadMaker），在由师傅分配任务给不同的制作师。上诉流程就将整个工厂模型的思路理清了。

简单工厂类：

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package com.hust.SimpleFactory;
 
public class BreadFactory {
 
    public static BreadMaker MakeBread(int breadType){
 
        BreadMaker breadMaker = null;
        switch (breadType) {
        case 1:
            breadMaker = new BlackBread();
            break;
        case 2:
            breadMaker =  new HoneyBread();
            break;
        case 3:
            breadMaker =  new WhiteBread();
            break;
        default:
            break;
        }
        return breadMaker;
    }
}

总师傅：

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package com.hust.SimpleFactory;
 
public class BreadMaker {
    public void GetBread(){
        //nothing
    }
}

不同的面包师傅：

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package com.hust.SimpleFactory;
 
public class BlackBread extends BreadMaker {
    public void  GetBread() {
        System.out.println("做出黑面包");;
    }
}
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public class HoneyBread extends BreadMaker {
    public void GetBread() {
        System.out.println("做出蜂蜜面包");
    }
}

商店前台：

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public static void main(String args[]) {
    BreadMaker breadMaker;
    System.out.println("面包店开业！");
    System.out.println("开始制作黑面包");
    breadMaker = BreadFactory.MakeBread(1);
    breadMaker.GetBread();
    System.out.println("开始制作蜂蜜面包");
    breadMaker = BreadFactory.MakeBread(2);
    breadMaker.GetBread();
    System.out.println("开始制作白面包");
    breadMaker = BreadFactory.MakeBread(3);
    breadMaker.GetBread();
}

工厂模式：除了上诉内容外增加了一个总工厂负责类：

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package com.hust.Factory;
 
import com.hust.AbstractFactory.PizzaMaker;
import com.hust.SimpleFactory.BreadMaker;
 
public interface IFactory {
    BreadMaker createBread();
 
    PizzaMaker createPizza();
}

不同的工厂类：如果增加pizza这个产品，就在总工厂里增加一个函数负责pizza（这就是抽象工厂模式）

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public class HoneyFactory implements IFactory {
 
    @Override
    public BreadMaker createBread() {
        return new HoneyBread();
    }
 
    @Override
    public PizzaMaker createPizza() {
        return new HoneyPizza();
    }
}
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public class BlackFactory implements IFactory {
    @Override
    public BreadMaker createBread() {
        return new BlackBread();
    }
 
    @Override
    public PizzaMaker createPizza() {
        return new BlackPizza();
    }
 
}

工厂模式时的柜台操作：

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public static void main(String args[]) {
    BreadMaker breadMaker;
    System.out.println("面包店开业！");
    System.out.println("开始制作黑面包");
    IFactory breadFactory = new BlackBreadFactory();
    breadMaker = breadFactory.createBread();
    breadMaker.GetBread();
    System.out.println("开始制作蜂蜜面包");
    breadFactory = new HoneyBreadFactory();
    breadMaker = breadFactory.createBread();
    breadMaker.GetBread();
    system.out.println("开始制作蜂蜜pizza");
        breadFactory = new HoneyBreadFactory();
    PizzaMaker pizzaMaker = breadFactory.createPizza();
    pizzaMaker.GetPizza();
}

不同的产品的师傅：

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public class PizzaMaker {
    public void  GetPizza() {
        //nothing
    }
}
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public class HoneyPizza extends PizzaMaker {
    @Override
    public void GetPizza() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("做出蜂蜜披萨");
    }
}

关于面包店的总结构图如下：

 

问题：假设小张有很多分店，每个分店有不同的柜台，那天小张决定将黑巧克力面包改成抹牛油的，在修改了工厂之后，必须相应的修改柜台的代码，级每一个申明过breadMaker和pizzaMaker的地方都要修改，那么工作量将恨大。这就体现了抽象模式的缺点，便于交换产品的同时，也需要改动产品声明过的地方。如何避免呢？一种方法就是根据前台用户的输入，使用if switch语句进行判断，但随着产品的增长，分支会越来越多。那么客户端还是需要大量的修改。另一种方法就是——反射。对客户端代码修改如下：

 

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try {
            Class<?> c = Class.forName("HoneyBreadFactory");
            try {
                breadFactory = (IFactory) c.newInstance();
                pizzaMaker = breadFactory.createPizza();
                pizzaMaker.GetPizza();
            } catch (Exception e) {
                // TODO: handle exception
            }
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO: handle exception
        }

这样就避免了分支的出现。

这里提到了三个工厂模式：简单工厂、工厂方法、抽象工厂。他们的优缺点如下：

 简单工厂工厂方法抽象工厂
优点

1、分离了客户端和后台逻辑，使得客户端无需关心后台的实现，去除了客户端与具体产品的分离，增强了移植性。

2、实现简单

1、易于添加新产品

2、后台模块契合了开放-封闭原则

1、分离了具体的类，客户端通过抽象接口操纵实例，

2、易于交换产品系列

3、有利于产品的一致性，一个系列中的产品对象被设计成一起工作时，一个应用一次只能使用一列中的对象。

缺点

1、违背了开放封闭原则

2、添加新产品时比较麻烦

1、新产品的添加带来了大量类的创建，增加了工作量

2、客户端仍然违反开放封闭原则，只是后台逻辑判断挪到了前台

1、难以支持新种类的产品，抽象接口确定了可以被创建的产品集合。新种类产品加入需要扩展接口，这就涉及到接口本身和所有的实现类的改变。

设计模式----工厂方法模式


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