Java设计模式类型——工厂设计模式

需求

看一个披萨的项目: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)披萨的制作有prepare, bake, cut, box
3) 完成披萨店订购功能。**

1：使用传统方式

为了文章每一个部分更加简练，我们这里只写出OrderPizza.class中的一部分重要代码

public OrderPizza() {
		
		Pizza pizza=null;
		orderType=getType();
		do {
		orderType = getType();
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheessPizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} 
		else {
			break;
		}
		//输出pizza 制作过程
		pizza.prepare();
		pizza.bake();
		pizza.cut();
		pizza.box();
		
	} while (true);
		
	}

PizzaStore.class

public class PizzaStore {

	public static void main(String args[]) {
		
		new OrderPizza();
	}
}

1.1传统方式的优缺点

• 优点是比较好理解，简单易操作。
• 缺点是违法了OCP原则，及对扩展开放，对修改关闭。即但我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码
• 比如我们增加一个Pizza类是，只要是订购Pizza的代码都需要修改

	do {
		orderType = getType();
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheessPizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		}//修改的代码 
		else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new Pepper();
		}
		else {
			break;
		}

• 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，在往有多处。
  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，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

2：使用简单工厂模式

简单工厂模式基本介绍

1. 简单工厂模式是属于创建型模式，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最简单实用的模式
   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

对传统方式进行改造

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)
SimpleFactory .class

public class SimpleFactory {
	
	public static Pizza createPizza(String orderType) {
		
		Pizza pizza = null;

		System.out.println("使用简单工厂模式");
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheessPizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} 
		
		return pizza;
		
	}
}

OrderPizza1.class

public class OrderPizza1 {	
	String orderType=null;
	Pizza pizza=null;
	public OrderPizza1(SimpleFactory simpleFactory) {
		
		orderType=getType();
		//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)
		pizza=simpleFactory.createPizza(orderType);
		pizza.prepare();
		pizza.bake();
		pizza.box();
		pizza.cut();
		
	}
	//写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

PizzaStore .class

public class PizzaStore {
	public static void main(String args[]) {
		//使用传统方式
		//new OrderPizza();
		//使用简单工厂方式
		new OrderPizza1(new SimpleFactory());
	}
}

3：新需求

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，北京的奶酪pizza，北京的胡椒pizza，或者伦敦的奶酪pizza，伦敦的胡椒pizza

思路1：使用简单工厂模式
思路2：使用工厂方法模式

4：工厂方法模式

基本介绍

• 定义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

OrderPizza.class

public abstract class OrderPizza {

	//定义一个抽象方法，createPizza , 让各个工厂子类自己实现
	abstract Pizza createPizza(String orderType);
	
	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			pizza = createPizza(orderType); //抽象方法，由工厂子类完成
			//输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();
			
		} while (true);
	}
	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

BJOrderPizza .class

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();
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return pizza;
	}

}

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();
		}
		// TODO Auto-generated method stub
		return pizza;
	}
}

PizzaStore .class

public class PizzaStore {

	public static void main(String[] args) {
		String loc = "bj";
		if (loc.equals("bj")) {
			//创建北京口味的各种Pizza
			new BJOrderPizza();
		} else {
			//创建伦敦口味的各种Pizza
			new LDOrderPizza();
		}
		// TODO Auto-generated method stub
	}

}

5: 抽象工厂模式

基本介绍

• 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， 而无需指明具体的类
• 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。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇，更利于代码的维护和扩展。
• 类图
  
  AbsFactory .interface

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

BJFactory .class

//这是工厂子类
public class BJFactory implements AbsFactory {

	@Override
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
		// TODO Auto-generated method stub
		Pizza pizza = null;
		if(orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")){
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}

}

LDFactory .class

public class LDFactory implements AbsFactory {

	@Override
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		System.out.println("~使用的是抽象工厂模式~");
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new LDCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new LDPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}

OrderPizza .class

public class OrderPizza {

	AbsFactory factory;

	// 构造器
	public OrderPizza(AbsFactory factory) {
		setFactory(factory);
	}

	private void setFactory(AbsFactory factory) {
		Pizza pizza = null;
		String orderType = ""; // 用户输入
		this.factory = factory;
		do {
			orderType = getType();
			// factory 可能是北京的工厂子类，也可能是伦敦的工厂子类
			pizza = factory.createPizza(orderType);
			if (pizza != null) { // 订购ok
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			} else {
				System.out.println("订购失败");
				break;
			}
		} while (true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

PizzaStore.class

public class PizzaStore {

	public static void main(String[] args) {
		// TODO Auto-generated method stub
		//new OrderPizza(new BJFactory());
		new OrderPizza(new LDFactory());
	}

}

6：工厂模式小结

• 工厂模式的意义：将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
• 三种工厂模式(简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)
• 设计模式的依赖抽象原则
  • 创建对象实例时， 不要直接new类，而是把这个 new类的动作放在 一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用.
  • 不要让类继承具体类， 而是继承抽象类或者是实现interface(接 口)
  • 不要覆盖基类中已经实现的方法。