目錄
java23種設計模式—— 一、設計模式介紹
java23種設計模式—— 二、單例模式
java23種設計模式——三、工廠模式
java23種設計模式——四、原型模式
工廠模式
工廠模式介紹
工廠模式是我們最常用的例項化物件模式了，是用工廠方法代替new操作的一種模式。著名的Jive論壇 ,就大量使用了工廠模式，工廠模式在Java程式系統可以說是隨處可見。因為工廠模式就相當於建立例項物件的new，我們經常要根據類Class生成例項物件，如A a=new A() 工廠模式也是用來建立例項物件的，所以以後new時就要多個心眼，是否可以考慮使用工廠模式，雖然這樣做，可能多做一些工作，但會給你係統帶來更大的可擴充套件性和儘量少的修改量。（百度百科）
工廠模式又分為：
- 簡單工廠模式：允許介面建立物件，但不會暴露物件的建立邏輯。
- 工廠方法模式: 允許介面建立物件，但使用哪個類來建立物件，則是交由子類決定的
- 抽象方法模式: 抽象工廠是一個能夠建立一系列相關的物件而無需指定/公開其具體類的介面。該模式能夠提供其他工廠的物件，在其內部建立其他物件。
簡單工廠模式
屬於建立型模式，又叫做靜態工廠方法模式，不屬於23種GOF設計模式之一。是由一個工廠物件決定建立出哪一種產品類的例項。違背“開放 - 關閉原則”，一旦新增新產品就不得不修改工廠類的邏輯，這樣就會造成工廠邏輯過於複雜。
假設現在有一家餐館
public interface Restaurant {
public void cook();
}
餐館有兩種菜品:紅燒肉和雞蛋羹
//雞蛋羹
public class Egg implements Restaurant {
@Override
public void cook() {
System.out.println("雞蛋羹做好了");
}
}
//紅燒肉
public class Meet implements Restaurant{
@Override
public void cook() {
System.out.println("紅燒肉做好了");
}
}
餐館裡有服務員，來負責向後廚傳達客人的需求
public class Waiter {
//同樣可以定義常量然後通過switch語句來實現
public static Restaurant getFood(String orderType) {
Restaurant restaurant = null;
if(orderType.equals("紅燒肉")){
restaurant = new Meet();
}else if (orderType.equals("雞蛋羹")){
restaurant = new Egg();
}
return restaurant;
}
}
現在顧客來了，要點一份紅燒肉，就只需要和服務員說就行
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
Restaurant restaurant = Waiter.getFood("紅燒肉");
restaurant.cook();
}
}
輸出
紅燒肉做好了
通過以上方法，的確實現了 提供建立例項的功能，而無需關心具體實現。但是我們不難發現，這種方法的擴充套件性很差，如果餐館新出了一款菜品，還需要我們在服務員方法裡修改。這使得當餐館的菜品很多時，工廠方法程式碼邏輯將會非常複雜
工廠方法模式
工廠方法模式，又稱工廠模式、多型工廠模式和虛擬構造器模式，通過定義工廠父類負責定義建立物件的公共介面，而子類則負責生成具體的物件。是在工廠模式家族中是用的最多模式，一般專案中存在最多的就是這個模式。是對簡單工廠模式的一個優化，讓每個物件都有一個與之對應的工廠。
這裡我們接著用上面的例子，假設這家餐廳的生意非常好，所以餐館的老闆把餐館所有負責點餐的服務員都辭退了，取而代之的是新增了一個收銀臺，然後讓每個廚師只負責做一樣菜。這樣客人只需要和收銀臺說要求就行了。
這裡我們接著用上面的類。除去服務員Waiter類
新建Cashier介面
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
*/
public interface Cashier {
public Restaurant getFood();
}
然後給每一個菜品新建一個工廠類
EggCooker
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
*/
public class EggCooker implements Cashier {
@Override
public Restaurant getFood() {
return new Egg();
}
}
MeetCooker
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
*/
public class MeetCooker implements Cashier{
@Override
public Restaurant getFood() {
return new Meet();
}
}
然後顧客點單隻需要在收銀臺，餐廳的系統會自動將資訊傳遞給相應的廚師，對應的廚師就能在餐館中把菜做好
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
* 消費者
*/
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
Cashier order = new EggCooker();
Restaurant food = order.getFood();
food.cook();
}
}
輸出結果
雞蛋羹做好了
工廠方法模式解決了簡單工廠模式不符合的開閉原則，當新增一個菜品時，只需要再僱傭一個廚師就行（從現實角度看，老闆有點虧哦）。但是這也增加了系統的複雜度（菜越多，廚師就越多，這哪家餐館頂的住）
抽象工廠模式
這個模式解決了每個工廠只能建立一類產品（工廠方法模式）的問題
這裡用餐館的例子不太形象，不是很容易理解，強行舉例可能會和上面的方法弄混，我自己繞了好一會，所以我們換一個例子。
現在我們人手不離手機，我們假設手機有如下幾個功能
//手機產品介面
public interface IphoneProduct {
void callup();//打電話
void sendSms();//發簡訊
}
每個人家裡又都有路由器，路由器有如下功能
//路由器產品介面
public interface IRouterProduct {
void openwifi();//開啟wifi
void setting();//設定wifi
}
然後現在有一個抽象產品工廠，是來生產這兩樣產品的，假設生產手機和路由器的方法是一樣的，只是需要加上廠商資訊
//抽象產品工廠
public interface IProductFactory {
//生產手機
IphoneProduct iphoneProduct();
//生產路由器
IRouterProduct iRouterProduct();
}
現在有兩家廠商，小米和華為工廠，可以生產手機和路由器，他們兩家廠商分別由兩條產業線來做手機和路由器
//小米手機
public class XiaomiPhone implements IphoneProduct{
@Override
public void callup() {
System.out.println("用小米手機打電話");
}
@Override
public void sendSms() {
System.out.println("用小米手機發簡訊");
}
}
//小米路由器
public class XiaomiRouter implements IRouterProduct {
@Override
public void openwifi() {
System.out.println("開啟小米wifi");
}
@Override
public void setting() {
System.out.println("設定小米wifi");
}
}
//小米廠商
public class XiaomiFactory implements IProductFactory {
@Override
public IphoneProduct iphoneProduct() {
return new XiaomiPhone();
}
@Override
public IRouterProduct iRouterProduct() {
return new XiaomiRouter();
}
}
//華為手機
public class HuaweiPhone implements IphoneProduct {
@Override
public void callup() {
System.out.println("用華為手機打電話");
}
@Override
public void sendSms() {
System.out.println("用華為手機發簡訊");
}
}
//華為路由器
public class HuaweiRouter implements IRouterProduct {
@Override
public void openwifi() {
System.out.println("開啟華為wifi");
}
@Override
public void setting() {
System.out.println("設定華為wifi");
}
}
//華為工廠
public class HuaweiFactory implements IProductFactory {
@Override
public IphoneProduct iphoneProduct() {
return new HuaweiPhone();
}
@Override
public IRouterProduct iRouterProduct() {
return new HuaweiRouter();
}
}
消費者類
//消費者/測試類
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("==============小米產品=================");
XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();//新建一個小米工廠
IphoneProduct xiaomiiphoneProduct = xiaomiFactory.iphoneProduct();//小米工廠開始生產小米手機
xiaomiiphoneProduct.callup();//測試小米手機打電話功能
IRouterProduct xiaomiiRouterProduct = xiaomiFactory.iRouterProduct();//小米工廠開始生產小米路由器
xiaomiiRouterProduct.openwifi();//測試小米路由器開啟wifi功能
System.out.println("==============華為產品=================");
HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();
IphoneProduct huaweiiphoneProduct1 = huaweiFactory.iphoneProduct();
huaweiiphoneProduct1.callup();
IRouterProduct huaweiiRouterProduct = huaweiFactory.iRouterProduct();
huaweiiRouterProduct.openwifi();
}
}
輸出
==============小米產品=================
用小米手機打電話
開啟小米wifi
==============華為產品=================
用華為手機打電話
開啟華為wifi
抽象工廠模式相較於以上兩種模式難以理解一些。這裡提供另一種寫法比較好理解，來自Guide哥的部落格(以下所有內容)
不知道大家玩過穿越火線或者吃雞這類遊戲了嗎，遊戲中存在各種槍。我們假設現在存在AK、M4A1兩類槍，每一種槍對應一種子彈。我們現在這樣考慮生產AK的工廠可以順便生產AK使用的子彈，生產M4A1的工廠可以順便生產M4A1使用的子彈。（AK工廠生產AK系列產品包括子彈啊，AK槍的型別啊這些，M4A1工廠同理）
————————————————
（1）建立相關介面：
槍
public interface Gun {
public void shooting();
}
子彈
public interface Bullet {
public void load();
}
（2）建立介面對應實現類：
AK類
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
M4A1類
public class M4A1 implements Gun {
@Override
public void shooting() {
System.out.println("shooting with M4A1");
}
}
AK子彈類
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
M4A1子彈類
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
（3）建立工廠介面
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
（4）建立具體工廠
生產AK和AK子彈的工廠
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
生產M4A1和M4A1子彈的工廠
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
（5）測試
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
輸出結果：
Load bullets with AK
shooting with AK