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设计模式(二)-工厂方法模式详解(易懂)

www.MyException.Cn  网友分享于:2018-03-12  浏览:0次
设计模式(2)-工厂方法模式详解(易懂)

工厂方法模式的定义

工厂方法模式(FACTORY METHOD)是一种常用的对象创建型设计模式,此模式的核心精神是封装类中不变的部分,提取其中个性化善变的部分为独立类,通过依赖注入以达到解耦、复用和方便后期维护拓展的目的。它的核心结构有四个角色,分别是抽象工厂;具体工厂;抽象产品;具体产品。

从上面的图可以看出:Product为抽象产品类,负责产品的共性;Creator为抽象创建类;而具体的产品(ConcreteProduct)是由实现工厂ConcreteCreator完成的。

工厂方法模式详解及举例

一.首先先用代码解释一下上面的图:

1.抽象产品类

public abstract class Product {  
   //所有产品类的公共业务方法  
   public void method1() {  
       //公共方法的实现  
   }  

   //声明抽象业务方法  
   public abstract void method2();  
}

 

2.具体产品类

public class ConcreteProduct1 extends Product{  
   //实现业务方法  
   public void method2() {  
       //业务方法的实现  
   }  
}

public class ConcreteProduct2 extends Product{  
   //实现业务方法  
   public void method2() {  
       //业务方法的实现  
   }  
}

 

3.抽象工厂类

public abstract class Creator{  

 //  public abstract Product createProduct(String arg);
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> c);
}

 

4.具体工厂类

public class ConcreteCreator extends Creator{  

public <T extends Product> T createProduct(class<T> c){
Product product=null;
try{
      product =(T)Class.forName(c.getName()).newInstance();
}catch (Exception e){
   
}
return (T)product;
}

}

 

5调用:

       Creator creator=new ConcreteCreator();
       Product product=creator.createProduct(ConcreteProduct1.class);
      // product.method2();

 

根据上面的代码应该看懂了吧?如果不懂下面我具体举个例子:

二.举例

我们拿手机举例,一个手机工厂生产两种手机,分别是华为手机和小米手机。过程就是在工厂经过一系列的加工制作生产出这两种手机,下面用代码来演示一下:

1.抽象产品类,也就是两种手机的共性:

定义了两个方法,一个是打电话,一个是手机的品牌,两种手机的品牌是不同的,所以是抽象的。

public abstract class Phone {
   //两种手机都可以打电话
   public void Call() {
       //公共方法的实现
   }

   //两种手机都有品牌,但是品牌不同,所以是抽象的
   public abstract void PhoneBrand();
}

 

2.具体的产品类, 就是华为手机和小米手机两个产品

public class HUAWEIPhone extends Phone {
   //品牌
   @Override
   public void PhoneBrand() {
       Log.e("qzs","我的品牌是华为");
   }
}

public class MIPhone extends Phone {
   //品牌
   @Override
   public void PhoneBrand() {
       Log.e("qzs","我的品牌是小米");
   }
}

 

3.抽象工厂类,要想生产手机就必须要有工厂,所以先要定义生产手机的抽象方法。

public abstract class PhoneFactory  {
   public abstract <T extends Phone> T createPhone(Class<T> c);
}

 

4.具体工厂类,具体的生产手机的方法

public class ConcretePhoneFactory extends PhoneFactory {

   @Override
   public <T extends Phone> T createPhone(Class<T> c) {
       Phone phone=null;
       try{
           phone =(Phone)Class.forName(c.getName()).newInstance();
           Log.e("qzs","生产了一个手机");
           phone.PhoneBrand();
       }catch (Exception e){

       }
       return (T) phone;
   }
}

 

调用:

       PhoneFactory phoneFactory=new ConcretePhoneFactory();
       Phone huaiweiphone=phoneFactory.createPhone(HUAWEIPhone.class);
       Phone miphone=phoneFactory.createPhone(MIPhone.class);

 

运行的结果如下,可以看到生产了两种手机,这次工厂方法模式是不是有了更为清楚的认识。

工厂方法模式不同形式

1.简单工厂模式

就是把抽象工厂类去掉,具体工厂类的方法上加上static,拿上面的例子说明:

public class ConcretePhoneFactory {

   public  static <T extends Phone> T createPhone(Class<T> c) {
       Phone phone=null;
       try{
           phone =(Phone)Class.forName(c.getName()).newInstance();
           Log.e("qzs","生产了一个手机");
           phone.PhoneBrand();
       }catch (Exception e){
       }
       return (T) phone;
   }
}

 

2.多工厂方法模式

从名字就可以看出来,是有多个具体工厂类,上面的例子是两种手机都放在了一个工厂了,现实的话应该在两个工厂生产,也就是多工厂方法模式。

分成两个工厂后,抽象工厂类就不用传参了,因为每种手机都有自己工厂了。

修改后的抽象工厂类:

public abstract class PhoneFactory  {
   public abstract  Phone createPhone();
}

 

修改的具体工厂类:

public class ConcreteHUAWEIFactory extends PhoneFactory {
   @Override
   public Phone createPhone() {
       Log.e("qzs","生产了一个华为手机");
       return new HUAWEIPhone();
   }
}

public class ConcreteMIFactory extends PhoneFactory {
   @Override
   public Phone createPhone() {    
       Log.e("qzs","生产了一个小米手机");
       return new MIPhone();
   }
}

 

3.工厂方法模式来实现单例模式

单例模式的核心要求就是在内存中只有一个对象,通过工厂方法模式也可以只在内存中生产一个对象。

public class Singleton {  
 
   private Singleton() {  
 
   }  
 
   public void doSomething() {  
       System.out.println("具体逻辑");  
   }  
}

 

通过获得类构造器,然后设置访问权限,生成一个对象,然后提供外部访问,保证内存中的对象唯一。

public class SingletonFactory {  
 
   private static Singleton singleton;  

   static {  
       try {  
           Class clazz = Class.forName(Singleton.class.getName());  
           Constructor constructor = clazz.getDeclaredConstructor();  
           constructor.setAccessible(true);  
           singleton = (Singleton) constructor.newInstance();  
       } catch (Exception e) {  
 
       }
   }  
 
   public static Singleton getSingleton() {  
 
       return singleton;  
   }  
}

 

调用:

       Singleton singleton = SingletonFactory.getSingleton();  
       Singleton singleton2 = SingletonFactory.getSingleton();  
       System.out.println(singleton);  
       System.out.println(singleton2);

打印后发现对象是相同的。

 

 

4.延迟初始化

一个对象被消费完毕后,并不立刻释放,工厂类保持其初始状态,等待再次被使用。

工厂方法模式优缺点

1.优点

  • 工厂方法模式是完全符合开闭原则的;

  • 工厂模式是一种典型的解耦模式,可以降低对象之间的耦合度;

  • 工厂模式是依靠抽象架构的,它把实例化产品的任务交由实现类完成,扩展性比较好。

  • 可以使代码结构清晰,有效地封装变化。

  • 对调用者屏蔽具体的产品类。如果使用工厂模式,调用者只关心产品的接口就可以了,至于具体的实现,调用者根本无需关心。即使变更了具体的实现,对调用者来说没有任何影响。

2.缺点

 简单的对象应用时,不适合工厂方法模式。

模式应用

工厂方法经常用在以下两种情况中:

  • 第一种情况是对于某个产品,调用者清楚地知道应该使用哪个具体工厂服务,实例化该具体工厂,生产出具体的产品来。Java Collection中的iterator() 方法即属于这种情况。

  • 第二种情况,只是需要一种产品,而不想知道也不需要知道究竟是哪个工厂为生产的,即最终选用哪个具体工厂的决定权在生产者一方,它们根据当前系统的情况来实例化一个具体的工厂返回给使用者,而这个决策过程这对于使用者来说是透明的。

文章学习参考了《设计模式之禅》

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