5.工厂设计模式

工厂设计模式三个分类：

简单工厂模式
工厂方法模式
抽象工厂模式

具体的需求

一个披萨的项目：要便于披萨种类的扩展，要便于维护

披萨的种类很多(比如 GreekPizz、CheesePizz 等)
披萨的制作有 prepare，bake, cut, box 的固定流程
完成披萨店订购功能。

使用传统的方式来完成的代码示例：

public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
		    //获取到需要订购的披萨类型
			orderType = getType();
			//判断需要创建的披萨类型
			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 if (orderType.equals("pepper")) {
				pizza = new PepperPizza();
				pizza.setName("胡椒披萨");
			} else {
				break;
			}
			//输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
	    	pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();

		} while (true);
	}

在这里插入图片描述
传统的方式的优缺点

优点是比较好理解，简单易操作。
缺点是违反了设计模式的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，或者尽可能少修改代码.
比如我们这时要新增加一个Pizza的种类(Pepper披萨)，我们需要修改调用方，实际开发中是有好多调用方的，这样违反了ocp原则

改进的思路分析：
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，其它有创建到Pizza对象的代码就不需要修改了

①简单工厂模式

1)简单工厂模式（静态工厂模式）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

//简单工厂类
public class SimpleFactory {

	//接收orderType 返回对应的Pizza 对象    不是static的方法就要把SimpleFactory set到OrderPizza里面，聚合到它里面去
	public 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 CheesePizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}
		
		return pizza;
	}
	
	//简单工厂模式 也叫 静态工厂模式 就是把方法变成static
	public static Pizza createPizza2(String orderType) {

		Pizza pizza = null;

		System.out.println("使用简单工厂模式2");
		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 if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}
		
		return pizza;
	}
}

在这里插入图片描述

②工厂方法模式

看一个新的需求：（相对于上面创建的披萨的需求而言添加了地域的限制，有北京的，伦敦的等）
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 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。

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、可扩展性并不是特别好

思路2 使用工厂方法模式

工厂方法模式介绍
工厂方法模式设计方案：将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，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。

工厂方法模式应用案例
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 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza

public abstract class OrderPizza {//工厂方法模式

	//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 "";
		}
	}
}

//具体的子类
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;
	}
}

//具体的子类
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;
	}
}

--------------------------------------------------------
披萨
//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
	protected String name; //名字

	//准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，我们做成抽象方法
	public abstract void prepare();

	
	public void bake() {
		System.out.println(name + " baking;");
	}

	public void cut() {
		System.out.println(name + " cutting;");
	}

	//打包
	public void box() {
		System.out.println(name + " boxing;");
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}
-------------------------------------------------------
public class BJCheesePizza extends Pizza {

	@Override
	public void prepare() {
		setName("北京的奶酪pizza");
		System.out.println(" 北京的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}
--------------------------------------------------------
public class BJPepperPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		setName("北京的胡椒pizza");
		System.out.println(" 北京的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}
--------------------------------------------------------
public class LDCheesePizza extends Pizza{

	@Override
	public void prepare() {
		setName("伦敦的奶酪pizza");
		System.out.println(" 伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}
--------------------------------------------------------
public class LDPepperPizza extends Pizza{
	@Override
	public void prepare() {
		setName("伦敦的胡椒pizza");
		System.out.println(" 伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}
--------------------------------------------------------

在这里插入图片描述

③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。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。

//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
	Pizza createPizza(String orderType);
}

//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~");
		Pizza pizza = null;
		if(orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")){
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}

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;
	}
}

public class OrderPizza {

	AbsFactory factory;//聚合进来

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

	private void setFactory(AbsFactory factory) {//set方法
		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 "";
		}
	}
}

调用方
public class PizzaStore {
	public static void main(String[] args) {
		new OrderPizza(new BJFactory());
		new OrderPizza(new LDFactory());
	}
}

在这里插入图片描述
工厂模式在JDK-Calendar 应用的源码分析

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。 多个调用者调用(对修改关闭)------>抽象层(工厂)----->实现层(对扩展开放)
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，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。

奋斗小亮

发布了82 篇原创文章 · 获赞 1 · 访问量 3333

私信关注