Java设计模式之工厂模式

  • 基本概念
    工厂模式是一种创建型模式,它提供了一个创建对象的工厂,当开发者需要相关的对象实例时,由工厂来创建提供。简单来说,工厂模式可以根据不同的条件生产不同的实例,通常这些实例继承于同一个父类,工厂模式把创建这些实例的具体过程封装起来,简化了客户端的操作,也改善了应用的扩展性。

  • 普通工厂模式
    举一个使用工厂模式获取汪星人和喵星人的例子:

//创建二者共同的接口
public interface Animal {
    public void eat();
}
//创建汪星人实现类
public class Dog implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃骨头");
    }
}
//创建喵星人实现类
public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("吃小鱼");
    }
}
//创建工厂类
public class AnimalFactory {
    public Animal getAnimal(String type){
        if("dog".equals(type)){
            return new Dog();
        }else if("cat".equals(type)){
            return new Cat();
        }else{
            return null;
        }
    }
}
//测试
Animal dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");
  • 直接获取模式
    由于普通工厂模式会因为传错字符串导致无法获得实例,故使用直接获取模式
//将创建工厂类修改
public class AnimalFactory {
    public Animal getDog(){
        return new Dog();
    }
    public Animal getCat(){
        return Cat();
    }
}
//测试 不用传入字符串,可直接获取
Animal dog = new AnimalFactory.getDog();
  • 静态工厂方法
    将多个工厂方法设置为静态的,不用创建工厂实例,直接获取
public class AnimalFactory {
    public static Animal getDog(){
        return new Dog();
    }
    public static Animal getCat(){
        return new Cat();
    }
}
//测试 不用 new AnimalFatory() 直接获取
Animal dog = AnimalFactory.getDog();

总体来说,工厂模式适合:出现了大量的实例需要创建,并且具有共同的接口时,可以通过工厂方法模式进行创建。在以上的三种模式中,第一种如果传入的字符串有误,不能正确创建对象,第三种相对于第二种,不需要实例化工厂类,所以,大多数情况下,我们会选用第三种——静态工厂方法模式。

当然对于上述几种工厂模式,有一个不好的地方就是,新增一个类,需要对生产工厂(AnimalFactory)进行修改,极大的限制了程序的可扩展性。
为了解决这一问题,引入了抽象工厂模式:所谓抽象工厂模式,就是为每一个实例提供一个工厂方法,当需要新增一个类时,不需要修改原来的工厂方法,只需要新建一个对应的工厂即可。上代码:

//定义接口
public interface Animal {
    public void eat();
}

//实现接口
public class Cat implements Animal {
    @Override
    public void eat(){
        System.out.println("吃小鱼");
    }
}

//实现工厂类
public class CatFactory implements Provider {
    @Override
    public Animal produce(){
        return new Cat();
    }
}

public interface Provider {
    public void produce();
}

//测试
Provider provider = new CatFactory();
Cat cat = provider.produce();

这样以后想新增Dog类 只需要让Dog实现Animal接口,并提供DogFactory实现Provider即可,不需要修改之前的代码。

之前一直有个疑问,为什么在定义dog的时候用

Animal dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");

而不用

Dog dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");

其实这就是为什么使用接口或者抽象类的问题了。由于JAVA具有继承与多态的特点,当一个类继承抽象类或实现接口,其父类或者接口能够接受子类或者实现接口者的实例。这样能够提高代码的扩展性。
比如:

ErHaDog dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");

当主人不想养二哈,而想养一只金毛,那么只需要创建一只JinMaoDog并实现Ainmal接口,这样只需要将工厂中创建二哈的代码替换成金毛即可,其他都不用修改,大大提高了程序的扩展性。反之,需要修改:

JinMaoDog dog = new AnimalFactory().getAnimal("dog");

使程序的耦合度太高

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