简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式(从放弃到入门)

简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式(从放弃到入门)

@(设计模式)

工厂模式,很多讲设计模式的书中,工厂模式都是第一个讲的模式,因为其最简单。但是在实际开发中,工厂模式是非常常见的。在Java开发中经常遇到一个类叫 xxxFactory,虽然不是所有带 Factory的类都是工厂模式,但是肯定是有一定原因的,今天我们顺便分析一下Android中一个重要的Factory类: BitmapFactory。

首先我们来看看什么是工厂模式

简单工厂模式

有一个形状(Shape)接口,包含一个方法sayHello() 输出自己的信息,然后现在有3中形状,圆,三角形,矩形。

因为比较简单,直接上类图:

《简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式(从放弃到入门)》

Shape.java

public interface Shape {
    void sayHello();
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {

    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("I am circle");
    }

}

Triangle.java

public class Triangle implements Shape {

    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("I am triangle");
    }

}

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {

    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("I am rectangle");
    }

}

如果不使用工厂模式,我们这样使用,每种形状直接用new生成。客户端与具体的类耦合

Shape circle = new Circle();
circle.sayHello();

Shape rectangle = new Rectangle();
rectangle.sayHello();

如果使用简单工厂模式呢?

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory {

    public static final String CIRCLE = "circle";
    public static final String RECTANGLE = "rectangle";
    public static final String TRIANGLE = "triangle";

    public static Shape create(String name) {
        Shape shape = null;
        if (name == null)
            throw new NullPointerException();

        if (name.equals("circle")) {
            shape = new Circle();
        } else if (name.equals("rectangle")) {
            shape = new Rectangle();
        } else if (name.equals("triangle")) {
            shape = new Triangle();
        } 
        return shape;
    }

}

简单工厂类是通过静态方法 create 创建 Shape,通过name指定创建那种形状。client可以这样使用工厂类:

Shape shape = ShapeFactory.create(ShapeFactory.CIRCLE);
shape.sayHello();

client 中都看不到Circle类,我只知道,传入 circle 我可以得到一个圆形。由于client中看不到Circle类,所以这是是在解耦。由于 ShapeFactory 是根据字符串来创建所需要的类,如果和 Java的反射机制相结合,可以设计出更加解耦的系统。例如在ShapeFactory中,直接使用反射构造类,那么name就需要传入具体的报名加类。这是不是看起来和一个东西很像,对没错,就是spring的 BeanFactory 机制,利用配置文件 <bean>...</bean>得到要初始化类的名称,然后通过BeanFactory 反射机制创建出类,并注入到系统中,经典的IOC机制。感兴趣的童鞋可以去研究研究

简单工厂的缺点

如果按照上面的写法,不使用java的反射,扩展性是很差的。如果添加一种形状,必须修改先前代码中的判断。所以我们来介绍一下工厂方法模式。

工厂方法模式

工厂方法模式的重点在于,产品和工厂是同级的,一种具体的产品对应一种商品。其实这样说是不准确的,应该是一类具体的产品。来看看例子:

先看类图:

《简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式(从放弃到入门)》

类图的左边部分没有改变,不贴代码,主要修改右边:

ShapeFactory .java

public interface ShapeFactory {
    Shape create();
}

CircleFactory.java

public class CircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape create() {
        return new Circle();
    }
}

RectangleFactory.java

public class RectangleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape create() {
        return new Rectangle();
    }
}

TriangleFactory.java

public class TriangleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape create() {
        return new Triangle();
    }
}

扩展性

  1. 如果这个时候还要添加一种新的形状,只需添加对应的形状和工厂类。例如五角星类:

Star.java

public class Star implements Shape {
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("I am Star");
    }
}

StarFactory.java

public class StarFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape create() {
        return new Star();
    }
}
  1. 如果这个时候添加的不是全新的形状呢?比如正三角形,直角三角形?我们还需要添加新的工厂吗?

不需要,直接继承自三角形Triangle就行,因为它们是属于三角形这个大类的,如果再添加工厂,不仅类太多,也损失了它们本来就是三角形的一种的特性

抽象工厂模式

抽象工厂模式和工厂方法模式,其实离得挺近的。抽象工程模式在其基础上添加了产品族的概念。
来看看书上的定义:提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类

看类图:

《简单工厂模式,工厂方法模式,抽象工厂模式(从放弃到入门)》

ShapeFactory是制造带颜色的形状的工厂类,它是一个抽象工厂,提供了一个产品族(形状,颜色)的创建接口。具体的实现交给之类去实现,例如创建红色的圆,白色的圆,红色三角形,白色三角形等。其实工厂方法模式蕴含其中,不知你能不能体会,把颜色和形状拆开,就是工厂方法模式。

抽象工程模式的有点就在于,提供了一个更加抽象一点的产品构造,产品产品族组成的,至于怎么组成,自己去实现,而我只定义这类抽象产品组到底有哪些。这样应该更好理解一点。

代码就稍微贴一点:

Color.java

public interface Color {
    void sayHello();
}

Red.java

public class Red implements Color{
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("in Red");
    }
}

White.java

public class White implements Color{
    @Override
    public void sayHello() {
        System.out.println("in White");
    }
}

抽象工厂:

ShapeFactory .java

public interface ShapeFactory {
    Shape createShape();
    Color createColor();
}

具体工厂:

RedCircleFactory .java

public class RedCircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }

    @Override
    public Color createColor() {
        return new Red();
    }
}

WhiteCircleFactory .java

public class WhiteCircleFactory implements ShapeFactory {
    @Override
    public Shape createShape() {
        return new Circle();
    }

    @Override
    public Color createColor() {
        return new White();
    }
}

总结

三种工厂模式,我想说的是,不是越后面就越高端,关键在看运用的场合。这篇就先写到这里吧,如果后面有时间,再写一篇专门看看几种工厂模式中在Spring或者Android中的应用。其实工厂模式是很常见的,大家尽量掌握。

    原文作者:算法小白
    原文地址: https://juejin.im/entry/58784f2b8d6d810058b3b0af
    本文转自网络文章,转载此文章仅为分享知识,如有侵权,请联系博主进行删除。
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