1. 程式人生 > >《設計模式之禪》學習-----工廠方法模式

《設計模式之禪》學習-----工廠方法模式

工廠方法模式

工廠方法模式的定義:Define an interface for creating an object,but let subclasses decide which class to instantiate.Factory Method lets a class defer instantiation to subclasses.(定義一個用於建立物件的介面,讓子類決定例項化哪一個類。工廠方法使一個類的例項化延遲到其子類。)

在工廠方法模式中,抽象產品類Product負責定義產品的共性,實現對事物最抽象的定義;Creator為抽象建立類,也就是抽象工廠,具體如何建立產品類是由具體的實現工廠ConcreteCreator完成的。
這裡寫圖片描述

  • 工廠方法模式的優點

    • 良好的封裝性,程式碼結構清晰。一個物件建立是有條件約束的,如一個呼叫者需要一個具體的產品物件,只要知道這個產品的類名(或約束字串)就可以了,不用知道建立物件的艱辛過程,降低模組間的耦合。
    • 工廠方法模式的擴充套件性非常優秀。在增加產品類的情況下,只要適當地修改具體的工廠類或擴充套件一個工廠類,就可以完成“擁抱變化”。
    • 遮蔽產品類。這一特點非常重要,產品類的實現如何變化,呼叫者都不需要關心,它只需要關心產品的介面,只要介面保持不變,系統中的上層模組就不要發生變化。因為產品類的例項化工作是由工廠類負責的,一個產品物件具體由哪一個產品生成是由工廠類決定的。
    • 工廠方法模式是典型的解耦框架。高層模組值需要知道產品的抽象類,其他的實現類都不用關心,符合迪米特法則,我不需要的就不要去交流;也符合依賴倒置原則,只依賴產品類的抽象;當然也符合里氏替換原則,使用產品子類替換產品父類。
  • 工廠方法模式的使用
    下面用工廠方法模式來模擬女媧造人的故事
    這裡寫圖片描述
    我們定義的每個人種都有兩個方法:getColor(獲得人的面板顏色)和talk(交談)。


//   Human是對人類的總稱 

public interface Human {
    //獲取面板顏色
    public void getColor();
    //人類說:
    public void talk();
}
//   黃色人種  

public class YellowHuman implements Human {

    public void getColor() {
        System.out.println("我是黃面板"
); } public void talk() { System.out.println("我是黃種人"); } }
//     白色人種  

public class WhiteHuman implements Human {

    public void getColor() {
        System.out.println("我是白面板");
    }

    public void talk() {
        System.out.println("我是白種人");
    }

}

//     黑色人種   

public class BlackHuman implements Human {

    public void getColor() {
        System.out.println("我是黑面板");
    }

    public void talk() {
        System.out.println("我是黑種人");
    }

}
//   女媧造人類  

public abstract class AbstractHumanFactory {
    public abstract <T extends Human> T createHuman(Class<T> s);
}
//    人類建立工廠實現類

public class HumanFactory extends AbstractHumanFactory {

    @Override
    public <T extends Human> T createHuman(Class<T> s) {
        Human human = null;
        try {
            human =  (Human) Class.forName(s.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) human;
    }

}
//    女媧造人類  

public class NvWaClient {
    public static void main(String[] args) {
        AbstractHumanFactory factory = new HumanFactory();
        System.out.println("--------------女媧第一次造人---------------");
        Human yellowMan = factory.createHuman(YellowHuman.class);
        yellowMan.getColor();
        yellowMan.talk();
        System.out.println("--------------女媧第二次造人---------------");
        Human whiteMan = factory.createHuman(WhiteHuman.class);
        whiteMan.getColor();
        whiteMan.talk();
        System.out.println("--------------女媧第三次造人---------------");
        Human blackMan = factory.createHuman(BlackHuman.class);
        blackMan.getColor();
        blackMan.talk();
    }
}

執行結果如圖所示,這就是工廠方法模式。
這裡寫圖片描述

  • 工廠方法模式的擴充套件(簡單工廠模式)
    一個模組僅需要一個工廠類,沒有必要把它產生出來,使用靜態的方法就可以了,根據這一要求,我們把上例中的AbstarctHumanFactory修改一下。
    這裡寫圖片描述
    我們在類圖中去掉了AbstractHumanFactory抽象類,同時把createHuman方法設定為靜態型別,簡化了類的建立過程,變更的原始碼僅僅是HumanFactory和NvWa類,程式碼如下:
public class HumanFactory {
  public static <T extends Human> T createHuman(Class<T> c){
   //定義一個生產出的人種
   Human human=null;
   try {
     //產生一個人種
     human = (Human)Class.forName(c.getName()).newInstance();
   } catch (Exception e) {
     System.out.println("人種生成錯誤!");
   }
return (T)human;
  }
}

HumanFactory類僅有兩個地方發生變化:去掉繼承抽象類,並在createHuman前增加static
關鍵字;工廠類發生變化,也同時引起了呼叫者NvWa的變化,程式碼如下:

public class NvWa {
   public static void main(String[] args) {
    System.out.println("--------------女媧第一次造人---------------");
     Human whiteHuman = HumanFactory.createHuman(WhiteHuman.class);
     whiteHuman.getColor();
     whiteHuman.talk();

     System.out.println("--------------女媧第二次造人---------------");
     Human blackHuman = HumanFactory.createHuman(BlackHuman.class);
     blackHuman.getColor();
     blackHuman.talk();

     System.out.println("--------------女媧第三次造人---------------");
     Human yellowHuman = HumanFactory.createHuman(YellowHuman.class);
     yellowHuman.getColor();
     yellowHuman.talk();
   }
}

執行結果沒有發生變化,但是我們的類圖變簡單了,而且呼叫者也比較簡單,該模式是
工廠方法模式的弱化,因為簡單,所以稱為簡單工廠模式(Simple Factory Pattern),也叫做
靜態工廠模式。在實際專案中,採用該方法的案例還是比較多的,其缺點是工廠類的擴充套件比
較困難,不符合開閉原則,但它仍然是一個非常實用的設計模式。