JAVA工廠模式詳解
工廠模式定義:提供建立物件的介面.
為何使用?
工廠模式是我們最常用的模式了,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。
為什麼工廠模式是如此常用？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，是否可以考慮實用工廠模式，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。
我們以類Sample為例， 如果我們要建立Sample的例項物件:
Sample sample=new Sample();
可是，實際情況是，通常我們都要在建立sample例項時做點初始化的工作,比如賦值 查詢資料庫等。
首先，我們想到的是，可以使用Sample的建構函式，這樣生成例項就寫成:
Sample sample=new Sample(引數);
但是，如果建立sample例項時所做的初始化工作不是象賦值這樣簡單的事，可能是很長一段程式碼，如果也寫入建構函式中，那你的程式碼很難看了（就需要Refactor重整）。
為什麼說程式碼很難看，初學者可能沒有這種感覺，我們分析如下，初始化工作如果是很長一段程式碼，說明要做的工作很多，將很多工作裝入一個方法中，相當於將很多雞蛋放在一個籃子裡，是很危險的，這也是有背於Java面向物件的原則，面向物件的封裝(Encapsulation)和分派(Delegation)告訴我們，儘量將長的程式碼分派“切割”成每段，將每段再“封裝”起來(減少段和段之間偶合聯絡性)，這樣，就會將風險分散，以後如果需要修改，只要更改每段，不會再發生牽一動百的事情。
在本例中，首先，我們需要將建立例項的工作與使用例項的工作分開, 也就是說，讓建立例項所需要的大量初始化工作從Sample的建構函式中分離出去。
這時我們就需要Factory工廠模式來生成物件了，不能再用上面簡單new Sample(引數)。還有,如果Sample有個繼承如MySample, 按照面向介面程式設計,我們需要將Sample抽象成一個介面.現在Sample是介面,有兩個子類MySample 和HisSample .我們要例項化他們時,如下:
Sample mysample=new MySample();
Sample hissample=new HisSample();
隨著專案的深入,Sample可能還會"生出很多兒子出來", 那麼我們要對這些兒子一個個例項化,更糟糕的是,可能還要對以前的程式碼進行修改:加入後來生出兒子的例項.這在傳統程式中是無法避免的.
但如果你一開始就有意識使用了工廠模式,這些麻煩就沒有了.
工廠方法
你會建立一個專門生產Sample例項的工廠:
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public class Factory{ public static Sample creator(int which){ //getClass 產生Sample 一般可使用動態類裝載裝入類。 } } |
那麼在你的程式中,如果要例項化Sample時.就使用
Sample sampleA=Factory.creator(1);
這樣,在整個就不涉及到Sample的具體子類,達到封裝效果,也就減少錯誤修改的機會,這個原理可以用很通俗的話來比喻:就是具體事情做得越多,越容易範錯誤.這每個做過具體工作的人都深有體會,相反,官做得越高,說出的話越抽象越籠統,範錯誤可能性就越少.好象我們從程式設計序中也能悟出人生道理?呵呵.
使用工廠方法 要注意幾個角色，首先你要定義產品介面，如上面的Sample,產品介面下有Sample介面的實現類,如SampleA,其次要有一個factory類，用來生成產品Sample，如下圖，最右邊是生產的物件Sample：
進一步稍微複雜一點，就是在工廠類上進行拓展，工廠類也有繼承它的實現類concreteFactory了。
抽象工廠
工廠模式中有: 工廠方法(Factory Method) 抽象工廠(Abstract Factory).
這兩個模式區別在於需要建立物件的複雜程度上。如果我們建立物件的方法變得複雜了,如上面工廠方法中是建立一個物件Sample,如果我們還有新的產品介面Sample2.
這裡假設：Sample有兩個concrete類SampleA和SamleB，而Sample2也有兩個concrete類Sample2A和SampleB2
那麼，我們就將上例中Factory變成抽象類,將共同部分封裝在抽象類中,不同部分使用子類實現，下面就是將上例中的Factory拓展成抽象工廠:
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public abstract class Factory{ public abstract Sample creator(); public abstract Sample2 creator(String name); } public class SimpleFactory extends Factory{ public Sample creator(){ public Sample2 creator(String name){ } public class BombFactory extends Factory{ public Sample creator(){ public Sample2 creator(String name){ } |
從上面看到兩個工廠各自生產出一套Sample和Sample2,也許你會疑問，為什麼我不可以使用兩個工廠方法來分別生產Sample和Sample2?
抽象工廠還有另外一個關鍵要點，是因為 SimpleFactory內，生產Sample和生產Sample2的方法之間有一定聯絡，所以才要將這兩個方法捆綁在一個類中，這個工廠類有其本身特徵，也許製造過程是統一的，比如：製造工藝比較簡單，所以名稱叫SimpleFactory。
在實際應用中，工廠方法用得比較多一些，而且是和動態類裝入器組合在一起應用。
舉例
我們以Jive的ForumFactory為例，這個例子在前面的Singleton模式中我們討論過，現在再討論其工廠模式:
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public abstract class ForumFactory { private static Object initLock = new Object(); public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) { try { //Now, 返回 proxy.用來限制授權對forum的訪問 //真正建立forum的方法由繼承forumfactory的子類去完成. .... } |
因為現在的Jive是通過資料庫系統存放論壇帖子等內容資料,如果希望更改為通過檔案系統實現,這個工廠方法ForumFactory就提供了提供動態介面:
private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";
你可以使用自己開發的建立forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以.
在上面的一段程式碼中一共用了三種模式,除了工廠模式外,還有Singleton單態模式,以及proxy模式,proxy模式主要用來授權使用者對forum的訪問,因為訪問forum有兩種人:一個是註冊使用者 一個是遊客guest,那麼那麼相應的許可權就不一樣,而且這個許可權是貫穿整個系統的,因此建立一個proxy,類似閘道器的概念,可以很好的達到這個效果.
看看Java寵物店中的CatalogDAOFactory:
| public class CatalogDAOFactory {
/** * 本方法制定一個特別的子類來實現DAO模式。 public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException { CatalogDAO catDao = null; try { InitialContext ic = new InitialContext(); String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS); catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance(); } catch (NamingException ne) { throw new CatalogDAOSysException(" } catch (Exception se) { throw new CatalogDAOSysException(" } return catDao; } } |
CatalogDAOFactory是典型的工廠方法，catDao是通過動態類裝入器className獲得CatalogDAOFactory具體實現子類，這個實現子類在Java寵物店是用來操作catalog資料庫，使用者可以根據資料庫的型別不同，定製自己的具體實現子類，將自己的子類名給與CATALOG_DAO_CLASS變數就可以。
由此可見，工廠方法確實為系統結構提供了非常靈活強大的動態擴充套件機制，只要我們更換一下具體的工廠方法，系統其他地方無需一點變換，就有可能將系統功能進行改頭換面的變化。