設計模式快速學習（一）工廠模式

微笑面對生活發表於2019-03-04
設計模式

工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設計模式之一。這種型別的設計模式屬於建立型模式，它提供了一種建立物件的最佳方式。我們熟悉的Spring 的 bean 工廠等。

直接上demo.先程式碼，後介紹。

1. 編寫介面Shape

Shape .java

/**
 * 一個介面：關於形狀
 * Created by Fant.J.
 */
public interface Shape {
    /**
     * 描述方法
     */
    void describe();
}

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2. 編寫實現類

Circle .java

/**
 * Created by Fant.J.
 */
public class Circle implements Shape {
    /**
     * 描述方法
     */
    @Override
    public void describe() {
        System.out.println("我是個圓形");
    }
}

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Rectangle .java

/**
 * Created by Fant.J.
 */
public class Rectangle implements Shape {
    /**
     * 描述方法
     */
    @Override
    public void describe() {
        System.out.println("我是一個長方形");
    }
}

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3. 編寫工廠類ShapeFactory

ShapeFactory .java

/**
 * 形狀工廠（你可以通過我獲取 相應的例項化物件）
 * Created by Fant.J.
 */
public class ShapeFactory {
    public Shape getShape(String type){
        if (type == null){
            return null;
        }
        if ("CIRCLE".equals(type)){
            return new Circle();
        }else if ("RECTANGLE".equals(type)){
            return new Rectangle();
        }
        return null;
    }
}

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4. 測試
/**
 * Created by Fant.J.
 */
public class Test {
    public static void main(String[] args) {

        ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
        //獲取  圓形  例項化物件
        Shape circle = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
        //呼叫物件方法
        circle.describe();

        //獲取 長方形  例項化物件
        Shape rectangle = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
        //呼叫方法
        rectangle.describe();

    }
}

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我是個圓形
我是一個長方形
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5. 進階

提問：如果你是一個愛動腦筋的人，你會發現，它和Bean工廠的作用是相似的，但是Bean工廠是這樣實現的嗎？它會自動去寫if語句去建立例項物件嗎？

答案肯定是不是的。

當然，我在這裡不會像spring 的bean工廠一樣，把它的邏輯寫出來，因為人家已經是經過很多年的迭代的產品，封裝的已經（目不忍視）太厚了，所以我把它的實現原理說明。

可能有些人都想到了，對，就是框架離不開的：反射機制（傳送門），不怎麼了解的可以很快的看一下我以前的一個文集。

5.1 優化工廠類程式碼

ShapeFactory.java

    /**
     * 反射
     */
    public Object getShape(Class<? extends  Shape> clazz){
        Object object = null;

        try {
            object = Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return object;
    }
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5.2 測試
        Object shape = (Rectangle)shapeFactory.getShape(Rectangle.class);
        ((Rectangle) shape).describe();
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6 新的問題

如果我們忘記去對shapeFactory 做強制型別轉換的話，那就是一個完全的object物件，使用不方便，那我們如何能夠省略型別轉換的這一步驟呢？

6.1 再優化工廠類
    /**
     * 反射 + 泛型
     */
    public <T> T getShape(Class<? extends T> clazz){
        T object = null;
        try {
            //例項化，並在這裡做 型別轉換
            object = (T) Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return object;
    }
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6.2 測試類
        Rectangle shape = shapeFactory.getShape(Rectangle.class);
        shape.describe();
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我是一個長方形
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我們可以看到，事實上也是做了強制型別轉換的，只不過在ShapeFactory裡做的，我們看不到而已，這種做法會大大方便我們使用。

7. 最後的甜點

經過第五點和第六點的學習，我們想想，spring 框架裡 其實只有一個工廠，那就是BeanFactory，ApplicationContext 也需要用它來建立物件。那我們如何去寫一個針對多個介面實現一個公共的工廠類呢？

    /**
     * 針對多個介面實現一個公共的工廠類
     */
    public <T> Object getObject(Class<T> clazz) {
        if (clazz == null ) {
            return null;
        }
        Object obj  = null;
        try {
            obj = Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return obj;
    }
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8. 總結

留個思考題，我們在Spring 框架下，@Autowired 裝配Bean 具體是完成什麼樣的操作呢，這可能也是工廠模式最好的總結說明。

希望能幫到大家，謝謝大家！

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