设计模式专栏(三) ——工厂模式

设计模式是被发现的,而非发明。

工厂模式

工厂模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

介绍

意图: 定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

优点:
1、调用方便,一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。
2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。
3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。

注意事项:作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory

FactoryPatternDemo,我们的演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。

工厂模式的 UML 图

步骤 1

创建一个接口:

Shape.java

public  interface  Shape  {  void  draw(); }

步骤 2

创建实现接口的实体类。

Rectangle.java

public  class  Rectangle  implements  Shape  {
  @Override  public  void  draw()  {  System.out.println("Inside Rectangle::draw() method."); }  
}

Square.java

public  class  Square  implements  Shape  { 
  @Override  public  void  draw()  {  System.out.println("Inside Square::draw() method."); } 
}

Circle.java

public  class  Circle  implements  Shape  { 
  @Override  public  void  draw()  {  System.out.println("Inside Circle::draw() method."); }  
}

步骤 3

创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象。

ShapeFactory.java

public  class  ShapeFactory  {
  //使用 getShape 方法获取形状类型的对象
  public  Shape  getShape(String  shapeType){  
    if(shapeType == null){  return  null; }  
    if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){ 
      return  new  Circle();
    } else  if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){  
      return  new  Rectangle(); 
    } else  if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){ 
       return  new  Square();
    } 
    return  null; 
  }  
}

步骤 4

使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象。

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo {
 
   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
 
      //获取 Circle 的对象,并调用它的 draw 方法
      Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
 
      //调用 Circle 的 draw 方法
      shape1.draw();
 
      //获取 Rectangle 的对象,并调用它的 draw 方法
      Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");
 
      //调用 Rectangle 的 draw 方法
      shape2.draw();
 
      //获取 Square 的对象,并调用它的 draw 方法
      Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");
 
      //调用 Square 的 draw 方法
      shape3.draw();
   }
}

步骤 5

执行程序,输出结果:

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.

最后

代码是死的,人是活的,写代码的过程中,我们会发现很多种设计模式的变种,依照设计思路的不同,需求的不同,我们要灵活的运用设计模式,我们最终的目的,是为了设计出弹性的、可复用的、可维护的项目。

共勉。

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