Kotlin基础知识的学习,请参考之前的文章:
学习一门语言,没有必要掌握全部特性才去实践。入门之后可以开始阅读好的开源项目代码,自己动手实现一些简单的案例,有困难再去补充学习相关的知识点,这样反复的过程效果会比较好。
最近在重新学习设计模式,正好用Kotlin来实现对应的示例代码。本文就从简单工厂模式开始。
说明:设计模式的文字性解释参考或引用了这篇文章,作者的设计模式系列文章写得挺不错,感兴趣的朋友可以移步去阅读。由于作者没有给出具体的示例代码,所以本人打算在学习的同时,利用Java和Kotlin将各个模式实现一遍(虽然网上有现成代码),写出总结。目的是学习设计模式和Kotlin语言,分享学习过程。
1. 定义
简单工厂模式(Simple Factory Pattern):又称为静态工厂方法(Static Factory Method)模式,它属于类创建型模式。在简单工厂模式中,可以根据参数的不同返回不同类的实例。简单工厂模式专门定义一个类来负责创建其他类的实例,被创建的实例通常都具有共同的父类。
2. 结构
Factory:工厂角色,负责实现创建所有实例的内部逻辑;
Product:抽象产品角色,是所创建的所有对象的父类,负责描述所有实例所共有的公共接口;
ConcreteProduct:具体产品角色,是创建目标,所有创建的对象都充当这个角色的某个具体类的实例。
3. 代码
3.1 Java
Product:
abstract class Product { abstract void print(); }
定义了产品抽象角色,及抽象方法print。
ConcreteProductA与ConcreteProductB:
class ConcreteProductA extends Product { void print() { System.out.println("print of ConcreteProductA"); } } class ConcreteProductB extends Product { void print() { System.out.println("print of ConcreteProductB"); } }
定义了两个具体产品角色,分别实现了print方法。
Factory:
class Factory { Product createProduct(String tag) { Product product = null; switch (tag) { case "A": product = new ConcreteProductA(); System.out.println("create ProductA"); break; case "B": product = new ConcreteProductB(); System.out.println("create ProductB"); break; default: break; } return product; } }
工厂角色,实现了根据传入的参数来创建产品的功能。注意,新版的Java才能将String类型作为switch参数。
SimpleFactoryPattern:
public class SimpleFactoryPattern { public static void main(String[] args) { System.out.println("Simple Factory Pattern"); Factory factory = new Factory(); Product product = factory.createProduct("A"); if (product != null) { product.print(); } product = factory.createProduct("B"); if (product != null) { product.print(); } product = factory.createProduct("C"); if (product != null) { product.print(); } } }
测试用例,代码中加入了产品对象是否为null的判断,因为当用户传入错误的参数时是不能得到想要的产品的。
输出:
3.2 Kotlin
由于Kotlin和Java的实现只是代码上的不同,所以下面只会说明存在差异的地方。以后要想由Kotlin转向Java,得先从细节上慢慢积累。虽然大多知识点在前面几篇文章有讲到,但还是会提一下,温故而知新。
Product:
abstract class Product { abstract fun print() }
方法定义添加fun关键字;语句结尾没有分号。
ConcreteProductA与ConcreteProductB:
class ConcreteProductA : Product() { override fun print() { println("print of ConcreteProductA") } } class ConcreteProductB : Product() { override fun print() { println("print of ConcreteProductB") } }
类继承用分号代替extends关键字,基类名后添加括号;方法覆写添加override关键字;输出方法类似Python,没有System.out等繁琐的前缀。
Factory:
class Factory { fun createProduct(tag: String): Product? { var product: Product? = null when (tag) { "A" -> { product = ConcreteProductA() println("create ProductA") } "B" -> { product = ConcreteProductB() println("create ProductB") } else -> { } } return product } }
方法参数是变量在前,类型在后,用冒号隔离;方法返回类型写在方法名定义后,用冒号分离;没有返回值则可不写类型,或者写Unit;不确定对象是否为空,声明时须加上问号;用when代替switch更简洁易用。
SimpleFactoryPattern:
fun main(args: Array<String>) { println("Simple Factory Pattern") val factory = Factory() var product: Product? = factory.createProduct("A") if (product != null) { product.print() } product = factory.createProduct("B") if (product != null) { product.print() } product = factory.createProduct("C") if (product != null) { product.print() } }
主方法不需要在外面套一个public类;对象创建不用加new关键字。
输出同上。
4. 优缺点
4.1 优点
工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“消费”产品;简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割,它提供了专门的工厂类用于创建对象;
客户端无须知道所创建的具体产品类的类名,只需要知道具体产品类所对应的参数即可,对于一些复杂的类名,通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量;
通过引入配置文件,可以在不修改任何客户端代码的情况下更换或增加新的具体产品类,在一定程度上提高了系统的灵活性。
4.2 缺点
由于工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响;
使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数,在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度;
系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护;
简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
5. 适用场景
工厂类负责创建的对象比较少:由于创建的对象较少,不会造成工厂方法中的业务逻辑太过复杂;
客户端只知道传入工厂类的参数,对于如何创建对象不关心:客户端既不需要关心创建细节,甚至连类名都不需要记住,只需要知道类型所对应的参数。