设计模式笔记-工厂模式

时间 2020-07-27

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1.工厂设计模式

1.1简单工厂模式

1.1.1看一个具体的需求

看一个披萨的项目：要便于披萨种类的扩展，要便于维护java

(1) 披萨的种类不少(好比 GreekPizz、CheesePizz 等)。程序员

(2) 披萨的制做有 prepare，bake, cut, box。设计模式

(3) 完成披萨店订购功能。ide

1.1.2使用传统的方式来完成

(1)思路分析(类图)
this

代码示例:spa

//将Pizza 类作成抽象
public abstract class Pizza {
    protected String name; //名字

    //准备原材料, 不一样的披萨不同，所以，咱们作成抽象方法
    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 PepperPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 给胡椒披萨准备原材料 ");
    }

}

public class GreekPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 给希腊披萨 准备原材料 ");
    }

}

public class CheesePizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 给制做奶酪披萨 准备原材料 ");
    }

}

调用代码设计

public class OrderPizza {

    // 构造器
    public OrderPizza() {
    Pizza pizza = null;
    String orderType; // 订购披萨的类型
    do {
        orderType = getType();
        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 制做过程
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        
    } while (true);
    }
    
    // 写一个方法，能够获取客户但愿订购的披萨种类
    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 "";
        }
    }

}

//至关于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza2();
    }

1.1.3传统的方式的优缺点

(1) 优势是比较好理解，简单易操做。
(2) 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。即当咱们给类增长新功能的时候，尽可能不修改代码，或者尽量少修改代码。
(3) 好比咱们这时要新增长一个Pizza的种类(Pepper披萨)，咱们须要作以下修改:3d

public class CheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
setName("奶酪pizza");
System.out.println(name + " preparing;");
}}

//增长一段代码 OrderPizza.java 
if (ordertype.equals("greek")) {
pizza = new GreekPizza();
} else if (ordertype.equals("pepper")) {
pizza = new PepperPizza();
} else if (ordertype.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza();
} else {
break;

(4)改进的思路分析
修改代码能够接受，可是若是咱们在其它的地方也有建立Pizza的代码，就意味着，也须要修改，而建立Pizza的代码，每每有多处。
思路:把建立Pizza对象封装到一个类中，这样咱们有新的Pizza种类时，只须要修改该类就可，其它有建立到Pizza 对象的代码就不须要修改了,这就是简单工厂模式code

1.1.4基本介绍

(1) 简单工厂模式是属于建立型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定建立出哪种产品类的实例。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：定义了一个建立对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为 (代码)
(3) 在软件开发中，当咱们会用到大量的建立某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式.对象

1.1.5使用简单工厂模式解决

(1)简单工厂模式的设计方案: 定义一个能够实例化Pizaa对象的类，封装建立对象的代码。

(2)示例代码:

//简单工厂类
public class SimpleFactory {

    //更加orderType 返回对应的Pizza 对象
    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;
    }
}


public class OrderPizza {
    
    //定义一个简单工厂对象
    SimpleFactory simpleFactory;
    Pizza pizza = null;
    
    //构造器
    public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory) {
        setFactory(simpleFactory);
    }
    
    public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
        String orderType = ""; //用户输入的
        
        this.simpleFactory = simpleFactory; //设置简单工厂对象
        
        do {
            orderType = getType(); 
            pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);
            
            //输出pizza
            if(pizza != null) { //订购成功
                pizza.prepare();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            } else {
                System.out.println(" 订购披萨失败 ");
                break;
            }
        }while(true);
    }
    
    // 写一个方法，能够获取客户但愿订购的披萨种类
    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 "";
        }
    }

}

上面建立类的实例能够是静态方法，这样简单工程类就不用实例化

1.2工厂方法模式

1.2.1看一个新的需求

披萨项目新的需求：客户在点披萨时，能够点不一样口味的披萨，好比北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。

1.2.2思路1

使用简单工厂模式，建立不一样的简单工厂类，好比BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory 等等.从当前这个案例来讲，也是能够的，可是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并非特别好

1.2.3思路2

使用工厂方法模式

1.2.4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，在不一样的口味点餐子类中具体实现。
工厂方法模式：定义了一个建立对象的抽象方法，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。

1.2.5工厂方法模式应用案例

(1)披萨项目新的需求：客户在点披萨时，能够点不一样口味的披萨，好比北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza
(2)思路分析图解

示例代码:

public abstract class OrderPizza {

    //定义一个抽象方法，createPizza , 让各个工厂子类本身实现
    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 制做过程
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
            
        } while (true);
    }

    

    // 写一个方法，能够获取客户但愿订购的披萨种类
    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 "";
        }
    }

}

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();
        }
        // TODO Auto-generated method stub
        return pizza;
    }

}

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();
        }
        // TODO Auto-generated method stub
        return pizza;
    }

}

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();
        }
        // TODO Auto-generated method stub
        return pizza;
    }

}

public class PizzaStore {

    public static void main(String[] args) {
        String loc = "bj";
        if (loc.equals("bj")) {
            //建立北京口味的各类Pizza
            new BJOrderPizza();
        } else {
            //建立伦敦口味的各类Pizza
            new LDOrderPizza();
        }
    }

}

1.3抽象工厂模式

1.3.1基本介绍

(1) 抽象工厂模式：定义了一个interface用于建立相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类。
(2) 抽象工厂模式能够将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合。
(3) 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)。
(4) 将工厂抽象成两层，AbsFactory(抽象工厂) 和具体实现的工厂子类。程序员能够根据建立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。
(5)类图

1.3.2抽象工厂模式应用实例

使用抽象工厂模式来完成披萨项目.
示例代码:

//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
    public 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~");
        // TODO Auto-generated method stub
        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;
    }

}

对应实例:

/将Pizza 类作成抽象
public abstract class Pizza {
    protected String name; //名字

    //准备原材料, 不一样的披萨不同，所以，咱们作成抽象方法
    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() {
        // TODO Auto-generated method stub
        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() {
        // TODO Auto-generated method stub
        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() {
        // TODO Auto-generated method stub
        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() {
        // TODO Auto-generated method stub
        setName("伦敦的胡椒pizza");
        System.out.println(" 伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
    }
}

public class OrderPizza {

    AbsFactory factory;

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

    private void setFactory(AbsFactory factory) {
        Pizza pizza = null;
        String orderType = ""; // 用户输入
        this.factory = factory;
        do {
            orderType = getType();
            // factory 多是北京的工厂子类，也多是伦敦的工厂子类
            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，能够获取客户但愿订购的披萨种类
    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 "";
        }
    }
}

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

}

1.4工厂模式小结

(1) 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。从而提升项目的扩展和维护性。(2) 三种工厂模式 (简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)。(3) 设计模式的依赖抽象原则建立对象实例时，不要直接 new 类, 而是把这个new 类的动做放在一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，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