工厂模式

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丁起男 04月 13,2021
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工厂模式

简单工厂模式

需求

一个披萨项目: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. 披萨制作有Prepare、bake、cut、box
  3. 完成披萨订购功能

传统方式

//抽象
public abstract class Pizza{
    //名称
    protected String name;
    //准备原材料,不同的披萨不一样
    public abstract void prepare();
    
    public void bake(){
        System.out.println(name+" baking")
    }
    public void cut(){
        System.out.println(name+" cut")
    }
    public void box(){
        System.out.println(name+" box")
    }
    public void setName(String name){
        this.name = name;
    }
}
//实现类1
public class CheesePizza extends Pizza{
    
    @Override
    public void prepare(){
        System.out.println("制作奶酪披萨准备原材料");
    }
}
//实现类2
public class GreekPizza extends Pizza{
    
    @Override
    public void prepare(){
        System.out.println("制作希腊披萨准备原材料");
    }
}
//使用方
public class OrderPizza{
    
    //构造器
    public OrderPizza(){
        Pizza pizza = null;
        String orderType;
        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;
            }
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        }while(true);
    }
    //获取订购披萨种类
    private String getType(){
        try{
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizzd type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
			return "";
        }
    }
}

优点:好理解,简易操作

缺点:违反了实际模式的ocp原则,即对扩展开放,对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候,尽量不修改代码,或者尽量少修改代码

新添加一个实现类,不但要新增实现类,而且要修改使用方代码

改进

分析:修改代码可以接受,但是如果我们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,这样我们有新的Pizza种类时,只需要修改该类就可以,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

简单工厂模式

  1. 简单工厂模式属于创建型模式,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(代码)
  3. 在软件开发中,当我们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
//简单工厂类
public class SimpleFactory{
    
    //根据orderType获取对应的Pizza对象
    //次方法如果是static的那就是静态工厂模式
    public Pizza createPizza(String orderType){
        Pizza pizza = null;
        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;
    }
}
//使用方
public class OrderPizza{
    
   	//定义一个简单工厂对象
    SimpleFactory simpleFactory;
    
    public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory){
        //设置简单工厂对象
        this.simpleFactory = simpleFactory;
        //
        Pizza pizza = null;
        String orderType;
        do{
            orderType = getType();
            pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);
            
            if(pizza != null){
                pizza.prepare();
            	pizza.bake();
            	pizza.cut();
            	pizza.box();
            }else{
                break;
            }
        }while(true);
    }
    
    //构造器
    public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory){
        setFactory(simpleFactory);
    }
    
    //获取订购披萨种类
    private String getType(){
        try{
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizzd type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
			return "";
        }
    }
}

工厂方法模式

需求

披萨项目新的需求:客户在点披萨时,可以点不同口味的披萨,比如北京奶酪披萨、北京胡椒披萨或者伦敦奶酪披萨、伦敦胡椒披萨

思路1

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,可扩展性并不好

思路2

工厂方法模式

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

工厂方法模式: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

//使用方
public abstract class OrderPizza{
    
    //构造器
    public OrderPizza(){
        Pizza pizza = null;
        String orderType;
        do{
            orderType = getType();
            //调用抽象方法
            pizza = createPizza(orderType);
            
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
        }while(true);
    }
    
    //定义一个抽象方法,让各个工厂子类自己实现
    abstract Pizza createPizza(String orderType);
    
    //获取订购披萨种类
    private String getType(){
        try{
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizzd type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
			return "";
        }
    }
}
//子类1
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();
        }
        return pizza;
    }
}
//子类2
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();
        }
        return pizza;
    }
}

抽象工厂模式

  • 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,而无需指名具体的类
  • 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
  • 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)
  • 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。这样将单个工厂类变成了工厂簇,更利于代码的维护和扩展

实例

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

子类:

public class BJFactory implements AbsFactory{
    @Override
    public Pizza createPizza(String orderType){
        Pizza pizza = null;
        if(orderType.equals("cheese")){
            pizza = new BJCheesePizza();
        }else if(orderType.equals("pepper")){
            pizza = new BJPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }
}

使用:

public class OrderPizza{
    
    public OrderPizza(AbsFactory factory){
        setAbsFactory(factory);
    }
    
    private void setAbsFactory(AbsFactory factory){
        Pizza pizza = null;
        String orderType = "";
        
        do{
            orderType = getType();
            pizza = factory.createPizza(orderType);
            if(pizza != null){
                pizza.prepare();
            	pizza.bake();
            	pizza.cut();
            	pizza.box();
            }else{
                break;
            }
        }while(true);
    }
    
    
    
    //获取订购披萨种类
    private String getType(){
        try{
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizzd type:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        }catch(Exception e){
            e.printStackTrace();
			return "";
        }
    }
}