关于java:我所知道设计模式之工厂模式

前言介绍

接下里介绍的是 Java 的设计模式之一：工厂模式

咱们还是以一个问题进行开展，引入工厂模式

当初须要你帮忙做一个我的项目实现披萨店订购性能

具体披萨品种有：GreekPizz、CheesePizz 等

披萨的制作有 prepare，bake, cut, box

要求：要便于披萨品种的扩大，要便于保护

你会怎么做这个程序？

一、应用传统形式解决问题

咱们依据思路创立一个抽象类

abstract class Pizza{

    // 披萨名字
    protected String name;
    
    // 筹备原材料，不同的披萨不一样，因而, 咱们做成形象办法
    public abstract void prepare();

    public void bake(){System.out.println(name + "baking");
    }
    public void cut() {System. out.println(name +"cutting;");
    }
    // 打包
    public void box() {System.out . println(name +"boxing;");
    }

    public String getName() { return name;}

    public void setName(String name) {this.name = name;}
}

接下来咱们创立不同的披萨：奶酪披萨、希腊披萨

class CheesePizza extends Pizza{


    @Override
    public void prepare() {System.out.println("给奶酪披萨筹备原材料");
    }
}

class GreekPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {System.out.println("给希腊披萨筹备原材料");
    }
}

接下来咱们看看传统的形式订购披萨，是怎么个流程？

public static void main(String[] args) {

    Pizza pizza = null;
    // 用户输出的订购披萨类型 
    String orderType = "greek";// 订购披萨的类型

    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");
    }
    // 输入 pizza 制作过程
    pizza.prepare();
    pizza.bake();
    pizza.cut();
    pizza.box();}

运行后果如下：给希腊披萨筹备原材料
希腊披萨 baking
希腊披萨 cutting;
希腊披萨 boxing;

传统的形式的优缺点

长处是比拟好了解，简略易操作。

毛病是 违反了设计模式的 **ocp** 准则 ，即对扩大凋谢，对批改敞开。即当咱们 给类减少新性能的时候，尽量不批改代码，或者尽可能少批改代码.

比方咱们这时要新减少一个 Pizza 的品种(Pepper 披萨)，咱们须要做如下批改. 如果咱们减少一个 Pizza 类，只有是订购 Pizza 的代码都须要批改

改良的思路剖析

剖析：批改代码能够承受，然而如果咱们在其它的中央也有创立 Pizza 的代码，就意味着，也须要批改，而创立 Pizza 的代码，往往有多处。

思路：把创立 Pizza 对象封装到一个类中。

这样咱们有新的 Pizza 品种时，只须要批改该类就可，其它有创立到 Pizza 对象的代码就不须要批改了.-> 简略工厂模式

二、什么是简略工厂模式

简略工厂模式是属于创立型模式，是工厂模式的一种。

简略工厂模式是由一个工厂对象决定创立出哪一种产品类的实例。

简略工厂模式是工厂模式家族中最简略实用的模式

简略工厂模式：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)

在软件开发中，当咱们会用到大量的创立某种、某类或者某批对象时，就会应用到工厂模式

三、应用简略工厂模式解决问题

简略工厂模式的设计方案:
定义一个能够实例化 Pizaa 对象的工厂类，封装创建对象的代码

咱们采纳简略工厂来创立披萨类，即可

// 简略工厂类
public class SimpleFactory {

    // 更加 orderType 返回对应的 Pizza 对象
    public Pizza createPizza(String orderType) {

        Pizza pizza = null;
        System.out.println("应用简略工厂模式");
        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");
        }
        return pizza;
    }
}

接下来咱们看看简略工厂的形式订购披萨，是怎么个流程？

public static void main(String[] args) {SimpleFactory simpleFactory = new SimpleFactory();

    Pizza pizza = null;
    // 用户输出的订购披萨类型
    String orderType = "greek";// 订购披萨的类型
    pizza = simpleFactory.createPizza(orderType);
    if(pizza!=null){
        // 输入 pizza 制作过程
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();}else{System.out.println("订购失败！");
    }
}
运行后果如下：应用简略工厂模式
给希腊披萨筹备原材料
希腊披萨 baking
希腊披萨 cutting;
希腊披萨 boxing;

这时有一个披萨我的项目新的需要：客户在点披萨时，能够点不同口味的披萨。

比方 北京的奶酪 pizza、北京的胡椒 pizza 或者是伦敦的奶酪 pizza、伦敦的胡椒 pizza

思路 1

应用简略工厂模式，创立不同的简略工厂类。

比方 BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory 等等.

从以后这个案例来说，也是能够的，然而思考到我的项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并不是特地好

思路 2

应用工厂模式

四、什么是工厂模式

工厂办法模式：定义了一个创建对象的形象办法，由子类决定要实例化的类。工厂办法模式将对象的实例化推延到子类。

工厂办法模式设计方案：将披萨我的项目的实例化性能形象成形象办法，在不同的口味点餐子类中具体实现。

接下来咱们依据思路创立不同的披萨：北京披萨、伦敦披萨等等

class BJCheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {setName ("北京的奶酪 pizza") ;
        System. out.println("北京的奶酯 pizza 筹备原材料");
    }
}
class BJPepperPizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {setName ("北京的胡椒 pizza") ;
        System. out.println("北京的胡椒 pizza 筹备原材料");
    }
}
class LDCheesePizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {setName ("伦敦的奶酪 pizza") ;
        System. out.println("伦敦的奶酯 pizza 筹备原材料");
    }
}
class LDPepperPizza extends Pizza {
    @Override
    public void prepare() {setName ("伦敦的胡椒 pizza") ;
        System. out.println("伦敦的胡椒 pizza 筹备原材料");
    }
}

接下来咱们创立工厂办法的抽象类 OrderPizza

abstract class OrderPizza {

    // 定义一个形象办法，createPizza , 让各个工厂子类本人实现
    abstract Pizza createPizza(String orderType);
}

接下来创立北京具体工厂、伦敦具体工厂的实现类

class BJOrderPizza extends OrderPizza {

    @Override
    Pizza createPizza(String orderType) {
        // 因为是北京工厂，输出类型则 = 北京 + 类型
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();
        } else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new BJPepperPizza();
        }
        
        if(pizza!=null){
            // 输入 pizza 制作过程
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();}
        return pizza;
    }
}

class LDOrderPizza extends OrderPizza {

    @Override
    Pizza createPizza(String orderType) {
        // 因为是伦敦工厂，输出类型则 = 伦敦 + 类型
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();
        } else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

那么接下来咱们应用 demo，领会一下好不好用？

public static void main(String[] args) {


    // 创立北京口味的工厂
    BJOrderPizza bjOrderPizza =new BJOrderPizza();
    // 抉择 greek
    String orderType = "cheese";
    // 让北京工厂来做
    bjOrderPizza.createPizza(orderType);
}

运行后果如下：北京的奶酯 pizza 筹备原材料
北京的奶酪 pizzabaking
北京的奶酪 pizzacutting;
北京的奶酪 pizzaboxing;

五、形象工厂模式

形象工厂模式：
定义了一个 interface 用于创立相干或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类

形象工厂模式能够将简略工厂模式和工厂办法模式进行整合

从设计层面看
形象工厂模式就是对简略工厂模式的改良(或者称为进一步的形象)

将工厂形象成两层，AbsFactory(形象工厂) 和 具体实现的工厂子类。

程序员能够依据创建对象类型应用对应的工厂子类。

这样将单个的简略工厂类变成了工厂簇，更利于代码的保护和扩大

六、应用形象工厂模式解决问题

咱们依据思路创立接口的工厂类

// 一个形象工厂模式的形象层(接口)
interface AbsFactory{
    // 让上面的工厂子类来具体实现
    public Pizza createPizza(String orderType);
}

接着创立实现该接口的北京工厂、伦敦工厂子类

// 伦敦工厂子类
class LDFactory implements AbsFactory {

    @Override
    public Pizza createPizza(String orderType) {System.out.println("~ 应用的是形象工厂模式~");
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")) {pizza = new LDCheesePizza();
        } else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new LDPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

// 北京工厂子类
class BJFactory implements AbsFactory {

    @Override
    public Pizza createPizza(String orderType) {System.out.println("~ 应用的是形象工厂模式~");
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")) {pizza = new BJCheesePizza();
        } else if (orderType.equals("pepper")) {pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

接下来咱们创立 OrderPiz，只须要聚合接口工厂即可

class OrderPizza {
   
    // 聚合工厂接口
    AbsFactory factory;
    // 结构器
    public OrderPizza(AbsFactory factory) {setFactory(factory);
    }

    private void setFactory(AbsFactory factory) {
        Pizza pizza = null;
        String orderType = ""; //  用户输出
        this.factory = factory;
        do {orderType = getType();
            // factory  可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类
            pizza = factory.createPizza(orderType);
            if (pizza != null) { // 订 购 ok
                pizza.prepare();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();} else {System.out.println("订购失败");
                break;
            }
        } while (true);
    }
    // 写一个办法，能够获取客户心愿订购的披萨品种
    private String getType() {
        try {BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza 品种:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }
}

接下来咱们应用 demo 领会形象工厂与工厂有何不同

public static void main(String[] args) {

    // 创立订单披萨
    // 传入北京工厂
    OrderPizza orderPizza = new OrderPizza(new BJFactory());
}
运行后果如下；input pizza 品种:
cheese
~ 应用的是形象工厂模式~
北京的奶酯 pizza 筹备原材料
北京的奶酪 pizzabaking
北京的奶酪 pizzacutting;
北京的奶酪 pizzaboxing;

七、工厂模式小结

工厂模式的意义

将实例化对象的代码提取进去，放到一个类中对立治理和保护，达到和主我的项目的依赖关系的解耦。从而进步我的项目的扩大和维护性。

三种工厂模式

(简略工厂模式、工厂办法模式、形象工厂模式)

设计模式的依赖形象准则

Ø 创建对象实例时，不要间接 new 类, 而是把这个 new 类的动作放在一个工厂的办法中，并返回。

有的书上说，变量不要间接持有具体类的援用。

Ø 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现 interface(接口)

不要笼罩基类中曾经实现的办法

参考资料

尚硅谷：设计模式（韩顺平老师）：工厂模式

Refactoring.Guru：《深刻设计模式》