设计模式 - 工厂方法模式

时间:2022-10-02 15:11:46

1.工厂方法模式介绍

工厂方法模式是创建型模式之一,是一种结构简单的模式。是用工厂方法代替new操作的一种模式。著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式,工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。因为工厂模式就相当于创建实例对象的new,我们经常要根据类Class生成实例对象,如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的,所以以后new时就要多个心眼,是否可以考虑使用工厂模式,虽然这样做,可能多做一些工作,但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。

2.工厂方法模式介绍

2.1 定义一个用于创建对象的接口,让子类决定实例化哪个类。
2.2 一个抽象产品类,可以派生出多个具体产品类。   
        2.3 一个抽象工厂类,可以派生出多个具体工厂类。 
  2.4 每个具体工厂类只能创建一个具体产品类的实例。 

3.应用场景

3.1 当一个类不知道它所必须创建的对象的类的时候。
3.2 当一个类希望由它的子类来指定它所创建的对象的时候。
3.3 当类将创建对象的职责委托给多个帮助子类中的某一个,并且你希望将哪一个帮助子类是代理者这一信息局部化的时候。

4.UML类图

设计模式 - 工厂方法模式


设计模式 - 工厂方法模式

5.实现

5.1.简单工厂模式

一个抽象产品类仅有一个具体产品类,一个抽象工厂仅有一个具体工厂实现类
5.1.1 抽象工厂
	/**
* 抽象工厂类
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public abstract class Factory {


/**
* 抽象工厂方法
* 具体生产什么产品由子类去实现
*/


/**
* 生产车
* Created By
* on 2016/3/15
*/
public abstract Car createCar();
}

5.1.2 具体实现工厂
	/**
* 具体工厂BWMCar
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class BMWFactory extends Factory {
@Override
public Car createCar() {
return new BMWCar();
}
}

5.1.3 抽象产品类
	/**
* 抽象产品类 - 车
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public abstract class Car {


/**
* 抽象工厂方法
* 具体实现由具体产品类实现
*/


/**
* 开启
* Created By Teaphy
* on 2016/3/15
*/
public abstract void start();




/**
* 停止
* Created By Teaphy
* on 2016/3/15
*/
public abstract void end();
}


5.1.4 具体实现类
	/**
* 具体产品类 - 宝马
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class BMWCar extends Car {


/**
* 开启
* Created By Teaphy
* on 2016/3/15
*/
public void start() {
System.out.println("BMWCar start");
}


/**
* 停止
* Created By Teaphy
* on 2016/3/15
*/
public void end() {
System.out.println("BMWCar end");
}
}

5.1.5 输出结果

	BMWCar start
BMWCar end

依据上述代码,一个工厂抽象类只有一个具体实现类,那么我们是否可以简化掉工厂抽象类呢?
如果我们将对应的工厂方法修改为静态方法是否可以实现呢,不妨试一下:

5.1.6 静态工厂
	/**
* 静态工厂模式
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class SingleFactory {
public static Car createCar() {
return new BMWCar();
}
}

5.1.7 输出结果
    BMWCar start
BMWCar end

对比输出结果,1.5 和 1.7的输出结果是一致的。像这样把对应的工厂方法用静态方法实现的方式,称为简单工厂模式或者静态工厂模式.

5.2 多工厂方法模式

5.2.1 具体实现工厂 - 1
	/**
* 具体工厂 BuickCar
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class BuickFactory extends Factory {


public Car createCar() {
return new BuickCar();
}
}

5.2.2 具体实现产品 - 1
	/**
* 具体产品类 - 别克
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class BuickCar extends Car {


/**
* 开启
* Created By Teaphy
* on 2016/3/15
*/
public void start() {
System.out.println("BuickCar start");
}


/**
* 停止
* Created By Teaphy
* on 2016/3/15
*/
public void end() {
System.out.println("BuickCar end");
}
}

5.2.3 测试类 - 1
	/**
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
Factory factoryBMW = new BMWFactory();
Car carBMW = factoryBMW.createCar();


carBMW.start();
carBMW.end();


Factory factoryBuick = new BuickFactory();
Car carBuick = factoryBuick.createCar();


carBuick.start();
carBuick.end();


}
}

5.2.4 输出结果
	BMWCar start
BMWCar end
BuickCar start
BuickCar end

上述代码中,在Client类中构造了一个工厂对象,并通过其生产了一个产品对象。如果想得到产品对象是BMWCar,只需构造具体工厂BMWFactory实例,同之毅然。像这种方式比较常用,需要哪个产品就生产哪一个产品。有时候我们可以利用反射的方式来更简洁地生产具体的产品对象,此时,需要在工厂方法的参数列表中,传入一个Class类来决定是哪一个产品类.

5.2.5 反射机制 - 抽象工厂
/**
* 反射机制 - 抽象工厂
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public abstract class ReflectionFactory {


public abstract <T extends Car>T createCar(Class<T> clz);
}



5.2.6 反射机制 - 具体工厂类
	/**
* 反射机制 - 具体工厂类
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class ConcreteReflectionFactory extends ReflectionFactory {
@Override
public <T extends Car> T createCar(Class<T> clz) {
Car car = null;


try{
car = (Car) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
} catch (IllegalAccessException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InstantiationException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}


return (T) car;
}
}

5.2.7 测试类 - 2
	/**
* Created by Teaphy
* 2016/3/15.
*/
public class TestFactory {
public static void main(String[] args) {
ReflectionFactory reflectionFactory = new ConcreteReflectionFactory();
Car carBMW = reflectionFactory.createCar(BMWCar.class);
Car carBuick = reflectionFactory.createCar(BuickCar.class);


carBMW.start();
carBMW.end();


carBuick.start();
carBuick.end();


}
}
5.2.8 输出结果 - 2
	BMWCar start
BMWCar end
BuickCar start
BuickCar end


参考资料

1.Android源码 设计模式解析与实战

2.设计模式系列——三个工厂模式(简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式)