【工厂模式】Factory Design Pattern

Car_Factory.png

【翻译】原文链接:
http://www.journaldev.com/1392/factory-design-pattern-in-java

什么是工厂模式

  • 工厂模式是一种广泛使用的设计模式,被广泛使用与JDK和一些框架中,比如著名的Spring和Struts框架。
  • 工厂模式使用的场景:当有多个子类有一个相同的基类,根据不同的输入,产生不同的子类对象的输出,在高层次设计好之后被Client类调用。Cilent只需要告诉Factory它需要什么类型的对象,Factory就给它生成对应的对象。
  • 举个例子:比如我们写俄罗斯方块这个小游戏,有各种各样的图形,但它们都继承自一个Shape的基类,我们在游戏中需要随机产生图形对象,那么此时就可以使用工厂设计模式。

工厂模式如何实现

Super class(父类)

--Super class in factory pattern can be an interace,abstract class or nomal java class.
--作为父类可以是一个接口,一个抽象类或者是一个正常的java类
--看一个例子:Computer.java
--这是一个抽象的基类
<code>
package com.journaldev.design.model;
public abstract class Computer {
public abstract String getRAM();
public abstract String getHDD();
public abstract String getCPU();
@Override
public String toString(){
return "RAM= "+this.getRAM()+", HDD="+this.getHDD()+", CPU="+this.getCPU();
}
}
</code>

Sub Class(子类)

--这里有两个Computer的实现类:PC和Server;

  • PC.java
    <code>
    package com.journaldev.design.model;
    public class PC extends Computer {

    private String ram;
    private String hdd;
    private String cpu;

    public PC(String ram, String hdd, String cpu){
    this.ram=ram;
    this.hdd=hdd;
    this.cpu=cpu;
    }
    @Override
    public String getRAM() {
    return this.ram;
    }

    @Override
    public String getHDD() {
    return this.hdd;
    }

    @Override
    public String getCPU() {
    return this.cpu;
    }

}</code>

  • Server.java
    <code>
    package com.journaldev.design.model;

public class Server extends Computer {

private String ram;
private String hdd;
private String cpu;
 
public Server(String ram, String hdd, String cpu){
    this.ram=ram;
    this.hdd=hdd;
    this.cpu=cpu;
}
@Override
public String getRAM() {
    return this.ram;
}

@Override
public String getHDD() {
    return this.hdd;
}

@Override
public String getCPU() {
    return this.cpu;
}

}</code>

  • 注意:以上两个类都是继承自Computer,实际工程中我们还可以有其他的若干子类

Factory Class(工厂类)

--已经有了父类和基类,那么接下来我们可以写我们的工厂类了,下面是一个基本的实现:

  • ComputerFactory.java
    <code>
    package com.journaldev.design.factory;
    import com.journaldev.design.model.Computer;
    import com.journaldev.design.model.PC;
    import com.journaldev.design.model.Server;
    public class ComputerFactory {
    public static Computer getComputer(String type, String ram, String hdd, String cpu){
    if("PC".equalsIgnoreCase(type)) return new PC(ram, hdd, cpu);
    else if("Server".equalsIgnoreCase(type)) return new Server(ram, hdd, cpu);

     return null;
    

    }
    }
    </code>
    --此处,我们可以当工厂类为单例或者让返回不同对象的工厂方法为public static的。
    --注意:工厂方法根据不同的输入参数,返回不同的子类对象

  • 下面是一个简单的模型图:


    factory-model.png
  • TestFatory.java
    <code>
    package com.journaldev.design.test;

import com.journaldev.design.abstractfactory.PCFactory;
import com.journaldev.design.abstractfactory.ServerFactory;
import com.journaldev.design.factory.ComputerFactory;
import com.journaldev.design.model.Computer;

public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Computer pc = ComputerFactory.getComputer("pc","2 GB","500 GB","2.4 GHz");
Computer server = ComputerFactory.getComputer("server","16 GB","1 TB","2.9 GHz");
System.out.println("Factory PC Config::"+pc);
System.out.println("Factory Server Config::"+server);
}

}
out:
Factory PC Config::RAM= 2 GB, HDD=500 GB, CPU=2.4 GHz
Factory Server Config::RAM= 16 GB, HDD=1 TB, CPU=2.9 GHz
</code>

工厂模式的好处

--使用工厂模式,我们把创建对象的代码从Client脱离出来,Client只需要调用我们提供的接口方法,而具体实现被我们所隐藏,使得代码更健壮,高内聚,易扩展。比如,我们可以轻易的改变PC的实现代码因为Client程序并不知道它原来的具体实现。

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