設計模式筆記-工廠模式

時間 2020-07-27

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1.工廠設計模式

1.1簡單工廠模式

1.1.1看一個具體的需求

看一個披薩的項目：要便於披薩種類的擴展，要便於維護java

(1) 披薩的種類不少(好比 GreekPizz、CheesePizz 等)。程序員

(2) 披薩的製做有 prepare，bake, cut, box。設計模式

(3) 完成披薩店訂購功能。ide

1.1.2使用傳統的方式來完成

(1)思路分析(類圖)
this

代碼示例:spa

//將Pizza 類作成抽象
public abstract class Pizza {
    protected String name; //名字

    //準備原材料, 不一樣的披薩不同，所以，咱們作成抽象方法
    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(" 給胡椒披薩準備原材料 ");
    }

}

public class GreekPizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 給希臘披薩 準備原材料 ");
    }

}

public class CheesePizza extends Pizza {

    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println(" 給製做奶酪披薩 準備原材料 ");
    }

}

調用代碼設計

public class OrderPizza {

    // 構造器
    public OrderPizza() {
    Pizza pizza = null;
    String orderType; // 訂購披薩的類型
    do {
        orderType = getType();
        if (orderType.equals("greek")) {
            pizza = new GreekPizza();
            pizza.setName(" 希臘披薩 ");
        } else if (orderType.equals("cheese")) {
            pizza = new CheesePizza();
            pizza.setName(" 奶酪披薩 ");
            } else if (orderType.equals("pepper")) {
            pizza = new PepperPizza();
            pizza.setName("胡椒披薩");
        } else {
            break;
        }
        //輸出pizza 製做過程
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        
    } while (true);
    }
    
    // 寫一個方法，能夠獲取客戶但願訂購的披薩種類
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza 種類:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }

}

//至關於一個客戶端，發出訂購
public class PizzaStore {
    public static void main(String[] args) {
        new OrderPizza2();
    }

1.1.3傳統的方式的優缺點

(1) 優勢是比較好理解，簡單易操做。
(2) 缺點是違反了設計模式的ocp原則，即對擴展開放，對修改關閉。即當咱們給類增長新功能的時候，儘可能不修改代碼，或者儘量少修改代碼。
(3) 好比咱們這時要新增長一個Pizza的種類(Pepper披薩)，咱們須要作以下修改:3d

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

//增長一段代碼 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)改進的思路分析
修改代碼能夠接受，可是若是咱們在其它的地方也有建立Pizza的代碼，就意味着，也須要修改，而建立Pizza的代碼，每每有多處。
思路:把建立Pizza對象封裝到一個類中，這樣咱們有新的Pizza種類時，只須要修改該類就可，其它有建立到Pizza 對象的代碼就不須要修改了,這就是簡單工廠模式code

1.1.4基本介紹

(1) 簡單工廠模式是屬於建立型模式，是工廠模式的一種。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定建立出哪種產品類的實例。簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式
(2) 簡單工廠模式：定義了一個建立對象的類，由這個類來封裝實例化對象的行爲 (代碼)
(3) 在軟件開發中，當咱們會用到大量的建立某種、某類或者某批對象時，就會使用到工廠模式.對象

1.1.5使用簡單工廠模式解決

(1)簡單工廠模式的設計方案: 定義一個能夠實例化Pizaa對象的類，封裝建立對象的代碼。

(2)示例代碼:

//簡單工廠類
public class SimpleFactory {

    //更加orderType 返回對應的Pizza 對象
    public Pizza createPizza(String orderType) {

        Pizza pizza = null;

        System.out.println("使用簡單工廠模式");
        if (orderType.equals("greek")) {
            pizza = new GreekPizza();
            pizza.setName(" 希臘披薩 ");
        } else if (orderType.equals("cheese")) {
            pizza = new CheesePizza();
            pizza.setName(" 奶酪披薩 ");
        } else if (orderType.equals("pepper")) {
            pizza = new PepperPizza();
            pizza.setName("胡椒披薩");
        }
        
        return pizza;
    }
}


public class OrderPizza {
    
    //定義一個簡單工廠對象
    SimpleFactory simpleFactory;
    Pizza pizza = null;
    
    //構造器
    public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory) {
        setFactory(simpleFactory);
    }
    
    public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
        String orderType = ""; //用戶輸入的
        
        this.simpleFactory = simpleFactory; //設置簡單工廠對象
        
        do {
            orderType = getType(); 
            pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);
            
            //輸出pizza
            if(pizza != null) { //訂購成功
                pizza.prepare();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            } else {
                System.out.println(" 訂購披薩失敗 ");
                break;
            }
        }while(true);
    }
    
    // 寫一個方法，能夠獲取客戶但願訂購的披薩種類
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza 種類:");
            String str = strin.readLine();
            return str;
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
            return "";
        }
    }

}

上面建立類的實例能夠是靜態方法，這樣簡單工程類就不用實例化

1.2工廠方法模式

1.2.1看一個新的需求

披薩項目新的需求：客戶在點披薩時，能夠點不一樣口味的披薩，好比北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是倫敦的奶酪pizza、倫敦的胡椒pizza。

1.2.2思路1

使用簡單工廠模式，建立不一樣的簡單工廠類，好比BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory 等等.從當前這個案例來講，也是能夠的，可是考慮到項目的規模，以及軟件的可維護性、可擴展性並非特別好

1.2.3思路2

使用工廠方法模式

1.2.4工廠方法模式介紹

工廠方法模式設計方案：將披薩項目的實例化功能抽象成抽象方法，在不一樣的口味點餐子類中具體實現。
工廠方法模式：定義了一個建立對象的抽象方法，由子類決定要實例化的類。工廠方法模式將對象的實例化推遲到子類。

1.2.5工廠方法模式應用案例

(1)披薩項目新的需求：客戶在點披薩時，能夠點不一樣口味的披薩，好比北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是倫敦的奶酪pizza、倫敦的胡椒pizza
(2)思路分析圖解

示例代碼:

public abstract class OrderPizza {

    //定義一個抽象方法，createPizza , 讓各個工廠子類本身實現
    abstract Pizza createPizza(String orderType);
    
    // 構造器
    public OrderPizza() {
        Pizza pizza = null;
        String orderType; // 訂購披薩的類型
        do {
            orderType = getType();
            pizza = createPizza(orderType); //抽象方法，由工廠子類完成
            //輸出pizza 製做過程
            pizza.prepare();
            pizza.bake();
            pizza.cut();
            pizza.box();
            
        } while (true);
    }

    

    // 寫一個方法，能夠獲取客戶但願訂購的披薩種類
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza 種類:");
            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")) {
            //建立北京口味的各類Pizza
            new BJOrderPizza();
        } else {
            //建立倫敦口味的各類Pizza
            new LDOrderPizza();
        }
    }

}

1.3抽象工廠模式

1.3.1基本介紹

(1) 抽象工廠模式：定義了一個interface用於建立相關或有依賴關係的對象簇，而無需指明具體的類。
(2) 抽象工廠模式能夠將簡單工廠模式和工廠方法模式進行整合。
(3) 從設計層面看，抽象工廠模式就是對簡單工廠模式的改進(或者稱爲進一步的抽象)。
(4) 將工廠抽象成兩層，AbsFactory(抽象工廠) 和具體實現的工廠子類。程序員能夠根據建立對象類型使用對應的工廠子類。這樣將單個的簡單工廠類變成了工廠簇，更利於代碼的維護和擴展。
(5)類圖

1.3.2抽象工廠模式應用實例

使用抽象工廠模式來完成披薩項目.
示例代碼:

//一個抽象工廠模式的抽象層(接口)
public interface AbsFactory {
    //讓下面的工廠子類來 具體實現
    public Pizza createPizza(String orderType);
}

//這是工廠子類
public class BJFactory implements AbsFactory {

    @Override
    public Pizza createPizza(String orderType) {
        System.out.println("~使用的是抽象工廠模式~");
        // 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("~使用的是抽象工廠模式~");
        Pizza pizza = null;
        if (orderType.equals("cheese")) {
            pizza = new LDCheesePizza();
        } else if (orderType.equals("pepper")) {
            pizza = new LDPepperPizza();
        }
        return pizza;
    }

}

對應實例:

/將Pizza 類作成抽象
public abstract class Pizza {
    protected String name; //名字

    //準備原材料, 不一樣的披薩不同，所以，咱們作成抽象方法
    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 準備原材料");
    }

}

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 準備原材料");
    }
}

public class LDCheesePizza extends Pizza{

    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        setName("倫敦的奶酪pizza");
        System.out.println(" 倫敦的奶酪pizza 準備原材料");
    }
}

public class LDPepperPizza extends Pizza{
    @Override
    public void prepare() {
        // TODO Auto-generated method stub
        setName("倫敦的胡椒pizza");
        System.out.println(" 倫敦的胡椒pizza 準備原材料");
    }
}

public class OrderPizza {

    AbsFactory factory;

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

    private void setFactory(AbsFactory factory) {
        Pizza pizza = null;
        String orderType = ""; // 用戶輸入
        this.factory = factory;
        do {
            orderType = getType();
            // factory 多是北京的工廠子類，也多是倫敦的工廠子類
            pizza = factory.createPizza(orderType);
            if (pizza != null) { // 訂購ok
                pizza.prepare();
                pizza.bake();
                pizza.cut();
                pizza.box();
            } else {
                System.out.println("訂購失敗");
                break;
            }
        } while (true);
    }

    // 寫一個方法，能夠獲取客戶但願訂購的披薩種類
    private String getType() {
        try {
            BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            System.out.println("input pizza 種類:");
            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工廠模式小結

(1) 工廠模式的意義將實例化對象的代碼提取出來，放到一個類中統一管理和維護，達到和主項目的依賴關係的解耦。從而提升項目的擴展和維護性。(2) 三種工廠模式 (簡單工廠模式、工廠方法模式、抽象工廠模式)。(3) 設計模式的依賴抽象原則建立對象實例時，不要直接 new 類, 而是把這個new 類的動做放在一個工廠的方法中，並返回。有的書上說，變量不要直接持有具體類的引用。不要讓類繼承具體類，而是繼承抽象類或者是實現interface(接口)不要覆蓋基類中已經實現的方法

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