设计模式之工厂模式_随笔

设计模式之工厂模式

简单工厂模式
- 传统实现方法
- - pizza包
  - order包
  - 传统方式的优缺点
  - 改进思路分析
- 简单工厂介绍与实现
- - 基本介绍
  - 代码实现
工厂方法模式
- 思路分析
- - 思路一
  - 思路二
- 代码实现
- - pizza包
  - order包
抽象工厂模式
- 思路分析
- - 基本介绍
  - UML类图
- 代码实现
- - pizza包
  - order包
工厂模式JDK源码分析
总结

简单工厂模式

需求描述
一个披萨的项目——要便于披萨种类的扩展，要便于维护
1、披萨的种类很多(比如 GreekPizz、CheesePizz 等)
2、披萨的制作有 prepare，bake, cut, box
3、完成披萨店订购功能。

传统实现方法 pizza包

Pizza类

//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
	protected String name; //名字

	//准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，做成抽象方法
	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 void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

GreekPizza类

public class GreekPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 给希腊披萨 准备原材料 ");
	}

}

CheesePizza类

public class CheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 给制作奶酪披萨 准备原材料 ");
	}

}

order包

OrderPizza类

public class OrderPizza {

	//构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			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 ");
			} else {
				break;
			}
			//输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();

		} while (true);
	}
	
	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}

}

PizzaStore类

//相当于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {

	public static void main(String[] args) {
		new OrderPizza();
	}

}

传统方式的优缺点

1、优点是比较好理解，简单易 *** 作。
2、缺点是违反了设计模式的 ocp 原则，即对扩展开放，修改关闭。即当给类增加新功能的时候，尽量不修改或少修改代码。
3、比如要新增加一个 Pizza 的种类(Pepper披萨 )，则需要做如下修改

//新增CheesePizza类
public class CheesePizza extends Pizza {

	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println(" 给制作奶酪披萨 准备原材料 ");
	}

}

在orderPizza中增加

			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 ");
			} else if (orderType.equals("pepper")) {
				pizza = new PepperPizza();
				pizza.setName("胡椒披萨");
			} else {
				break;
			}

改进思路分析

分析：修改代码可以接受，但是如果在其它的地方也有创建Pizza的代码就意味着也需要修改，而创建Pizza的代码往往有多处。
思路：把创建Pizza对象封装到一个类中，当有新的Pizza种类时，只需要修改该类就可，其它有创建到Pizza对象的代码就不需要修改了（简单工厂模式）

简单工厂介绍与实现基本介绍

1、简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式
2、简单工厂模式：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
3、在软件开发中，当会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式.

代码实现

定义一个SimpleFactory类

//简单工厂类
public class SimpleFactory {

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

		Pizza pizza = null;

		System.out.println("使用简单工厂模式");
		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 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}

		return pizza;
	}

	//简单工厂模式 也可写成 静态工厂模式（createPizza几乎一样）
	public static Pizza createPizza2(String orderType) {

		Pizza pizza = null;

		System.out.println("使用简单工厂模式2");
		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 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}

		return pizza;
	}

}

定义OrderPizza类

public class OrderPizza {

	//定义一个简单工厂对象
	SimpleFactory simpleFactory;
	Pizza pizza = null;

	//构造器
	public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory) {
		setFactory(simpleFactory);
	}

	public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
		String orderType = ""; //用户输入的

		this.simpleFactory = simpleFactory; //设置简单工厂对象

		do {
			orderType = getType();
			pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);

			//输出pizza
			if(pizza != null) { //订购成功
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			} else {
				System.out.println(" 订购披萨失败 ");
				break;
			}
		}while(true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}

}

定义OrderPizza2类

public class OrderPizza2 {

	Pizza pizza = null;
	String orderType = "";
	// 构造器
	public OrderPizza2() {

		do {
			orderType = getType();
			pizza = SimpleFactory.createPizza2(orderType);

			// 输出pizza
			if (pizza != null) { // 订购成功
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			} else {
				System.out.println(" 订购披萨失败 ");
				break;
			}
		} while (true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

定义PizzaStore类

//相当于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {

	public static void main(String[] args) {
		
		//使用简单工厂模式
		

		new OrderPizza2();
	}

}

工厂方法模式

新的需求：
客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。

思路分析思路一

使用简单工厂模式，创建不同的简单工厂类，比如BJPizzaSimpleFactory、 LDPizzaSimpleFactory 等等。从当前这个案例来说，也是可以的，但是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并不是特别好

思路二

使用工厂方法模式。

工厂方法模式介绍：定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。

工厂方法模式设计方案：将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同的口味点餐子类中具体实现。设计图如下

代码实现 pizza包

Pizza类

//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
	protected String name; //名字

	//准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，做成抽象方法
	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 void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

BJCheesePizza类

public class BJCheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的奶酪pizza");
		System.out.println("北京的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}

BJPepperPizza类

public class BJPepperPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的胡椒pizza");
		System.out.println("北京的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}

LDCheesePizza类

public class LDCheesePizza extends Pizza{
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦的奶酪pizza");
		System.out.println("伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}

LDPepperPizza类

public class LDPepperPizza extends Pizza{
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦的胡椒pizza");
		System.out.println("伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}

order包

OrderPizza抽象类

public abstract class OrderPizza {

	//定义一个抽象方法，createPizza , 让各个工厂子类自己实现
	abstract Pizza createPizza(String orderType);

	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType;  // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			pizza = createPizza(orderType); //抽象方法，由工厂子类完成
			//输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();
			
		} while (true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}

}

BJOrderPizza类

public class BJOrderPizza extends OrderPizza {
	@Override
	Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if(orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return pizza;
	}
}

LDOrderPizza类

public class LDOrderPizza extends OrderPizza {
	@Override
	Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if(orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new LDCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new LDPepperPizza();
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return pizza;
	}
}

PizzaStore类

public class PizzaStore {

	public static void main(String[] args) {
		String loc = "bj";
		if (loc.equals("bj")) {
			//创建北京口味的各种Pizza
			new BJOrderPizza();
		} else {
			//创建伦敦口味的各种Pizza
			new LDOrderPizza();
		}
	}

}

抽象工厂模式思路分析基本介绍

1、抽象工厂模式：定义了一个interface用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类
2、抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合。
3、从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)。
4、将工厂抽象成两层，AbsFactory(抽象工厂) 和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护和扩展。

UML类图

代码实现 pizza包

Pizza类

//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
	protected String name; //名字

	//准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，做成抽象方法
	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 void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}

BJCheesePizza类

public class BJCheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的奶酪pizza");
		System.out.println("北京的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}

BJPepperPizza类

public class BJPepperPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的胡椒pizza");
		System.out.println("北京的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}

LDCheesePizza类

public class LDCheesePizza extends Pizza{
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦的奶酪pizza");
		System.out.println("伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}

LDPepperPizza类

public class LDPepperPizza extends Pizza{
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦的胡椒pizza");
		System.out.println("伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}

order包

AbsFactory接口（抽象工厂）

//一个抽象工厂模式的抽象层(接口)
public interface AbsFactory {
	//让下面的工厂子类来 具体实现
	public Pizza createPizza(String orderType);
}

BJFactory类

//这是工厂子类
public class BJFactory implements AbsFactory {
	@Override
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
		// TODO Auto-generated method stub
		Pizza pizza = null;
		if(orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")){
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}

LDFactory类

public class LDFactory implements AbsFactory {
	@Override
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new LDCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new LDPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}

OrderPizza类

public class OrderPizza {

	AbsFactory factory;

	//构造器
	public OrderPizza(AbsFactory factory) {
		setFactory(factory);
	}

	private void setFactory(AbsFactory factory) {
		Pizza pizza = null;
		String orderType = ""; //用户输入
		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);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

PizzaStore类

public class PizzaStore {
	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//new OrderPizza(new BJFactory());
		new OrderPizza(new LDFactory());
	}
}

工厂模式JDK源码分析

此处只表示入口，需要进入细看

public class Factory {
    public static void main(String[] args) {
        // getInstance 是 Calendar 静态方法
        Calendar cal = Calendar.getInstance();//点进去看
        // 注意月份下标从0开始，所以取月份要+1
        System.out.println("年:" + cal.get(Calendar.YEAR));
        System.out.println("月:" + (cal.get(Calendar.MONTH) + 1));
        System.out.println("日:" + cal.get(Calendar.DAY_OF_MONTH));
        System.out.println("时:" + cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
        System.out.println("分:" + cal.get(Calendar.MINUTE));
        System.out.println("秒:" + cal.get(Calendar.SECOND));
    }
}

总结

1、工厂模式的意义
将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。

2、三种工厂模式
简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式

3、设计模式的依赖抽象原则
①创建对象实例时，不要直接 new 类, 而是把这个new 类的动作放在一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用。
②不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现interface(接口)
③不要覆盖基类中已经实现的方法。

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原文地址: http://outofmemory.cn/zaji/5685003.html

设计模式之工厂模式

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