设计模式之工厂模式

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炒香菇的书呆子 发表于 2022/05/10 23:52:41 2022/05/10
【摘要】 工厂模式可以细分为:简单工厂、工厂方法和抽象工厂三种模式 使用场景总体而言工厂模式的使用场景分为两种:单个对象的创建过程比较复杂,如需要做复杂初始化操作的对象需要根据不同的类型创建不同的对象针对细分的三种模式,使用场景又可以区分:当对象的创建逻辑简单,通常只需要new一下就可以,此时可以考虑简单工厂模式当对象的创建逻辑很复杂,需要做各种初始化操作,此时可以考虑使用工厂方法模式,将对象创建的复...

工厂模式可以细分为:简单工厂、工厂方法和抽象工厂三种模式

使用场景

总体而言工厂模式的使用场景分为两种:

  1. 单个对象的创建过程比较复杂,如需要做复杂初始化操作的对象
  2. 需要根据不同的类型创建不同的对象

针对细分的三种模式,使用场景又可以区分:

  1. 对象的创建逻辑简单,通常只需要new一下就可以,此时可以考虑简单工厂模式
  2. 对象的创建逻辑很复杂,需要做各种初始化操作,此时可以考虑使用工厂方法模式,将对象创建的复杂逻辑拆分到各个工厂类中,让每个工厂类都不至于过于复杂
  3. 系统中有多于一个产品族,而每次只使用其中某一产品族,此时使用抽象工厂模式

简单工厂模式

类图

ProcuctA和ProductB继承Product抽象类,ProductFactory根据传入的type来返回不同的Product实例

代码实现

Product

public abstract class Product {
    public abstract void use();
}

ProductA

public class ProductA extends Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("You are using ProductA...");
    }
}

ProductB

public class ProductB extends Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("You are using ProductB...");
    }
}

ProductFactory

public class ProductFactory {
    public Product createProduct(String type) {
        Product product = null;
        if ("A".equals(type)) {
            product = new ProductA();
        } else if ("B".equals(type)) {
            product = new ProductB();
        }
        return product;
    }
}

Main

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        ProductFactory factory = new ProductFactory();
        Product product;

        product = factory.createProduct("A");
        product.use();

        product = factory.createProduct("B");
        product.use();
    }
}

点评

当频繁的新增不同产品时,需要频繁的修改ProductFactory中的if/else逻辑

应用

JDK

java.text.DateFormat#getDateInstance()
java.text.DateFormat#getDateInstance(int)
java.text.DateFormat#getDateInstance(int, java.util.Locale)

加密类,获取不同加密算法的密钥生成器:

KeyGenerator keyGen=KeyGenerator.getInstance("DESede");

工厂方法模式

类图

相比简单工厂,这种方式将ProductFactory定义为抽象类,然后创建不同的具体的ProductAFactoryProductBFactory,在使用时决定创建那种工厂和对象,避免了if/else判断

代码实现

Product

public abstract class Product {
    public abstract void use();
}

ProductA

public class ProductA extends Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("You are using ProductA...");
    }
}

ProductB

public class ProductB extends Product {
    @Override
    public void use() {
        System.out.println("You are using ProductB...");
    }
}

ProductFactory

public abstract class ProductFactory {
    public abstract Product createProduct();
}

ProductAFactory

public class ProductAFactory extends ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductA();
    }
}

ProductBFactory

public class ProductBFactory extends ProductFactory {
    @Override
    public Product createProduct() {
        return new ProductB();
    }
}

Main

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        ProductFactory factory;
        Product product;

        factory = new ProductAFactory();
        product = factory.createProduct();
        product.use();

        factory = new ProductBFactory();
        product = factory.createProduct();
        product.use();
    }

}

点评

这种模式更加符合开闭原则,但是与最原始的new ProductA()new ProductA()相比非常相似,引入工厂模式,反倒让设计变得更加复杂了。

应用

JDBC

Connection conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://127.0.0.1:3306/db1","db_user","123456");
Statement statement=conn.createStatement();
ResultSet rs=statement.executeQuery("select * from user");

抽象工厂模式

为了理解抽象工厂模式,我们要先了解两个概念:

  • 产品等级结构 :产品等级结构即产品的继承结构,如一个抽象类是电视机,其子类有海尔电视机、海信电视机、TCL电视机,则抽象电视机与具体品牌的电视机之间构成了一个产品等级结构,抽象电视机是父类,而具体品牌的电视机是其子类。
  • 产品族 :在抽象工厂模式中,产品族是指由同一个工厂生产的,位于不同产品等级结构中的一组产品,如海尔电器工厂生产的海尔电视机、海尔电冰箱,海尔电视机位于电视机产品等级结构中,海尔电冰箱位于电冰箱产品等级结构中。

在工厂方法模式中具体工厂负责生产具体的产品,每一个具体工厂对应一种具体产品。一般情况下,一个具体工厂中只有一个工厂方法或者一组重载的工厂方法。但是有时候我们需要一个工厂可以提供多个产品对象,而不是单一的产品对象。

类图

Factory1负责创建ProductA1ProductB1
Factory2负责创建ProductA2ProductB2
客户端不需要知道具体的产品,只需要知道创建的工厂即可使用该产品

代码实现

AbstractProductA

public abstract class AbstractProductA {

    public abstract void use();

}

ProductA1

public class ProductA1 extends AbstractProductA {

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("You are using ProductA1...");
    }

}

ProductA2

public class ProductA2 extends AbstractProductA {

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("You are using ProductA2...");
    }

}

AbstractProductB

public abstract class AbstractProductB {

    public abstract void eat();

}

ProductB1

public class ProductB1 extends AbstractProductB {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("You are eating ProductB1...");
    }

}

ProductB2

public class ProductB2 extends AbstractProductB {

    @Override
    public void eat() {
        System.out.println("You are eating ProductB2...");
    }

}

AbstractFactory

public abstract class AbstractFactory {

    public abstract AbstractProductA createProductA();

    public abstract AbstractProductB createProductB();

}

Factory1

public class Factory1 extends AbstractFactory {

    @Override
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA1();
    }

    @Override
    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB1();
    }

}

Factory2

public class Factory2 extends AbstractFactory {

    @Override
    public AbstractProductA createProductA() {
        return new ProductA2();
    }

    @Override
    public AbstractProductB createProductB() {
        return new ProductB2();
    }

}

Main

public class Main {

    public static void main(String[] args) {
        AbstractFactory factory;
        
        factory = new Factory1();
        use(factory);

        factory = new Factory2();
        use(factory);
    }

    public static void use(AbstractFactory factory) {
        AbstractProductA productA = factory.createProductA();
        productA.use();
        AbstractProductB productB = factory.createProductB();
        productB.eat();
    }
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