设计模式(一)——简单工厂和工厂方法的异同

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一、简单工厂

1.定义:

简单工厂模式(Simple Factory  Pattern):又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式。它属于类创建型模式,在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类型的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他的实例,别创建的实例通常都具有共同的父类。

(客户不知道具体步骤,只要满足自己的需求就行。)

2.模式结构

简单工厂模式包含如下角色

Factory:工厂角色

Product:抽象产品角色

ConcreteProduct:具体产品角色

 

3.优缺点

(1)优点:

A.工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“消费”产品;简单工厂通过这种做法实现了对责任的分割,它提供了专门的工厂类用于创建对象。

B.客户端无须知道创建的具体产品类的类名,之需要知道具体产品类对应的参数即可,对于一些复杂的类名,通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。

C.通过引入配置文件,可以在不修改任何客户端代码的情况下更换课增加新的具体产品类。在一定程度上提高了系统的灵活性。

(2)缺点

         由于工厂类中集中了所有的产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响。

         使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数,在一定程度上增加了系统的复杂度和理解难度。

         系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护。

         简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。

4.适用环境

(1)工厂类负责创建的对象较少:由于创建对象较少,不会造成工厂方法中的业务逻辑过于复杂。

(2)客户端只知道传入工厂的参数,对于如何创建对象不关心:客户端不需要关心创建细节,甚至连类名都不需要记住,只需要知道类型所对应的参数。

 

定义一个食物抽象类

 public abstract class Food

    {

        // 输出点了什么菜

        public abstract void Print();

    }



    /// <summary>

    /// 西红柿炒鸡蛋这道菜

    /// </summary>

    public class TomatoScrambledEggs : Food

    {

        public override void Print()

        {

            Console.WriteLine("一份西红柿炒蛋!");

        }

    }



    /// <summary>

    /// 土豆肉丝这道菜

    /// </summary>

    public class ShreddedPorkWithPotatoes : Food

    {

        public override void Print()

        {

            Console.WriteLine("一份土豆肉丝");

        }





//声明一个顾客类

// <summary>

    /// 自己做饭的情况

    /// 没有简单工厂之前,客户想吃什么菜只能自己炒的

    /// </summary>

    public class Customer

    {

        /// <summary>

        /// 烧菜方法

        /// </summary>

        // <param name="type"></param>

        /// <returns></returns>

        public static Food Cook(string type)

        {

            Food food = null;

            // 客户A说:我想吃西红柿炒蛋怎么办?

            // 客户B说:那你就自己烧啊

            // 客户A说: 好吧,那就自己做吧

            if (type.Equals("西红柿炒蛋"))

            {

                food = new TomatoScrambledEggs();

            }

            // 我又想吃土豆肉丝, 这个还是得自己做

            // 我觉得自己做好累哦,如果能有人帮我做就好了?

            else if (type.Equals("土豆肉丝"))

            {

                food = new ShreddedPorkWithPotatoes();

            }

            return food;

        }

//客户端

class Program

    {

        static void Main(string[] args)

        {

         // 做西红柿炒蛋

            Food food1 = Cook("西红柿炒蛋");

            food1.Print();



            Food food2 = Cook("土豆肉丝");

            food2.Print();



            Console.Read();

        }

二、工厂模式

1.定义:

工厂方法模式(Factory Method Pattern)又称为工厂模式,也叫虚拟构造器(Polymorphic Factory)模式,它属于类创建性模式。在工厂方法模式中,工厂父类负责定义创建产品对象的公共接口,而工厂子类则负责生成具体的产品对象,这样做的目的时将产品类的实例化操作延迟到工厂子类中完成,即通过工厂子类来确定究竟应该实例化哪一个具体产品类。

2.模式结构

Product:抽象产品

ConcreteProduct:具体产品

Factory:抽象工厂

ConcrateFactory:具体工厂

 

3.优缺点

(1)优点

 

      在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节,用户只需要关心所需产品对应的工厂,无须关心创建细节,甚至无须知道具体产品类的类名。

 

      基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象,而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。

 

      使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无须修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无须修改客户端,也无须修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了。这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。

 

(2)缺点

 

      在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。

 

      由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。

 

(3) 模式扩展

 

      使用多个工厂方法:在抽象工厂角色中可以定义多个工厂方法,从而使具

 

      体工厂角色实现这些不同的工厂方法,这些方法可以包含不同的业务逻辑,以满足对不同的产品对象的需求。

 

      产品对象的重复使用:工厂对象将已经创建过的产品保存到一个集合(如

 

      数组、List等) 中,然后根据客户对产品的请求,对集合进行查询。如果有满足要求的产品对象,就直接将该产品返回客户端;如果集合中没有这样的产品对象,那么就创建一一个新的满足要求的产品对象,然后将这个对象在增加到集合中,再返回给客户端。

 

      多态性的丧失和模式的退化:如果工厂仅仅返回一个具体产品对象,便违

 

      背了工厂方法的用意,发生退化,此时就不再是工厂方法模式了。一般来说,工厂对象应当有一个抽象的父类型,如果工厂等级结构中只有一一个具体工厂类的话,抽象工厂就可以省略,也将发生了退化。当只有一个具体工厂,在具体工厂中可以创建所有的产品对象,并且工厂方法设计为静态方法时,工厂方法模式就退化成简单工厂模式

雷锋工厂实例

//工厂方法模式,工厂接口

public interface Factory {

LeiFeng createLeiFengFactory();

}
//雷锋

public interface LeiFeng {

void sweep();//扫地

void wash();//洗衣

void buyrice();//做饭

}
//使用简单工厂

public class SimpleFactory {



public static LeiFeng createLeiFeng(String type){

if("大学生".equals(type)){

return new Student();

}else if("志愿者".equals(type)){

return new Valuator();

}

return null;

}

}


 

//学做雷锋的大学生

public class Student implements LeiFeng{



public void buyrice() {

System.out.println("大学生做饭");

}



public void sweep() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("大学生扫地");

}



public void wash() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("大学生洗衣");

}



}

//学做雷锋的志愿者

public class Valuator implements LeiFeng{



public void buyrice() {

System.out.println("志愿者做饭");

}



public void sweep() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("志愿者扫地");

}



public void wash() {

// TODO Auto-generated method stub

System.out.println("志愿者洗衣");

}



}


 

//学生工厂

public class StudentFactory implements Factory{

public LeiFeng createLeiFengFactory() {

return new Student();

}

}

//志愿者工厂

public class ValuatorFactory implements Factory{

public LeiFeng createLeiFengFactory() {

return new Valuator();

}

}

public static void main(String[] args) {

//第一种方式:传统方式,直接new

//这个时候如果要把大学生给改成志愿者的话需要把三个类都给替换掉

//如果大学生多的话那替换就会变得很麻烦,而且代码不美观

LeiFeng f1=new Student();

f1.wash();

LeiFeng f2=new Student();

f2.sweep();

LeiFeng f3=new Student();

f3.buyrice();



//第二种方式,简单工厂模式

//这个时候你就会发现,这里有两句重复的代码,如果要改成

//志愿者,也要修改两次,如果数量多的话那修改也多

LeiFeng f11=SimpleFactory.createLeiFeng("大学生");

f11.buyrice();

LeiFeng f22=SimpleFactory.createLeiFeng("大学生");

f22.wash();



//第三种方式,使用工厂方法模式

Factory fac=new StudentFactory();//像这里的话只需要替换这个工厂类名即可

LeiFeng f4=fac.createLeiFengFactory();

f4.buyrice();

LeiFeng f5=fac.createLeiFengFactory();

f5.wash();

}

}

总结:刚开始看的时候一点也不理解,通过查资料,向大家请教,查资料,终于有了点自己的理解,有总结不对的地方还请指出,不甚感激。

 

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