大話設計模式筆記（十二）の抽象工廠模式
舉個栗子
問題描述
模擬訪問數據庫「新增用戶」和「獲得用戶」，用戶類假設只有ID和Name兩個字段。sql
簡單實現
User
/**
* 用戶類
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class User {
private int id;
private String name;
// 省略 get set 方法
}
SqlServerUser
/**
* 假設sqlServer 鏈接，用於操做User表
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class SqlServerUser {
public void insert(User user){
System.out.println("在SQL Server中給User表增長一條記錄");
}
public User getUser(int id){
System.out.println("在SQL Server中根據ID獲得User表一條記錄");
return null;
}
}
測試
public class Test {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
SqlServerUser su = new SqlServerUser();
su.insert(user);
su.getUser(user.getId());
}
}
測試結果
在SQL Server中給User表增長一條記錄 在SQL Server中根據ID獲得User表一條記錄
存在問題
若是須要鏈接別的數據庫，那麼這個寫法沒法擴展，下面使用工廠方法模式實現數據庫
工廠方法模式實現
IUser
/**
* 用於客戶端訪問，解除與具體數據庫訪問的耦合
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public interface IUser {
void insert(User user);
User getUser(int id);
}
SqlServerUser
/**
* 用於訪問SQL Server 的User
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class SqlServerUser implements IUser {
@Override
public void insert(User user) {
System.out.println("在SQL Server中給User表增長一條記錄");
}
@Override
public User getUser(int id) {
System.out.println("在SQL Server中根據ID獲得User表一條記錄");
return null;
}
}
AccessUser
/**
* 用於訪問Access 的User
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class AccessUser implements IUser {
@Override
public void insert(User user) {
System.out.println("在Access 中給User表增長一條記錄");
}
@Override
public User getUser(int id) {
System.out.println("在在Access中根據ID獲得User表一條記錄");
return null;
}
}
IFactory
/**
* 定義一個建立訪問User 表對象的抽象工廠接口
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public interface IFactory {
IUser createUser();
}
SqlServerFactory
/**
* 實現IFactory 接口，實例化SQLServerUser
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class SqlServerFactory implements IFactory {
@Override
public IUser createUser() {
return new SqlServerUser();
}
}
AccessFactory
/**
* 實現IFactory 接口，實例化AccessUser
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class AccessFactory implements IFactory {
@Override
public IUser createUser() {
return new AccessUser();
}
}
測試
public class Test {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
// 若要更改爲 Access 數據庫，只須要將此處改爲
// IFactory factory = new AccessFactory();
IFactory factory = new SqlServerFactory();
IUser iUser = factory.createUser();
iUser.insert(user);
iUser.getUser(1);
}
}
測試結果同上。編程
增長需求
若是要增長一個部門表（Department），須要怎麼改？設計模式
修改實現
Department
/**
* 部門表
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class Department {
private int id;
private String name;
// 省略 get set 方法
}
IDepartment
/**
* 用於客戶端訪問，解除與具體數據庫訪問的耦合
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public interface IDepartment {
void insert(Department department);
Department getDepartment(int id);
}
SqlServerDepartment
/**
* 用於訪問SqlServer 的Department
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class SqlServerDepartment implements IDepartment {
@Override
public void insert(Department department) {
System.out.println("在 SqlServer 中給Department 表增長一條記錄");
}
@Override
public Department getDepartment(int id) {
System.out.println("在SQL Server中根據ID獲得Department表一條記錄");
return null;
}
}
AccessDepartment
/**
* 用於訪問Access 的Department
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class AccessDepartment implements IDepartment {
@Override
public void insert(Department department) {
System.out.println("在Access 中給Department 表增長一條記錄");
}
@Override
public Department getDepartment(int id) {
System.out.println("在Access 中根據ID獲得Department表一條記錄");
return null;
}
}
IFactory
/**
* 定義一個建立訪問User 表對象的抽象工廠接口
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public interface IFactory {
IUser createUser();
IDepartment createDepartment(); //增長的接口方法
}
SqlServerFactory
/**
* 實現IFactory 接口，實例化SQLServerUser
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class SqlServerFactory implements IFactory {
@Override
public IUser createUser() {
return new SqlServerUser();
}
@Override
public IDepartment createDepartment() {
return new SqlServerDepartment(); //增長了SqlServerDepartment 工廠
}
}
AccessFactory
/**
* 實現IFactory 接口，實例化AccessUser
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class AccessFactory implements IFactory {
@Override
public IUser createUser() {
return new AccessUser();
}
@Override
public IDepartment createDepartment() {
return new AccessDepartment(); //增長了AccessDepartment 工廠
}
}
測試
public class Test {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
Department dept = new Department();
// 只需肯定實例化哪個數據庫訪問對象給 factory
IFactory factory = new AccessFactory();
// 則此時已於具體的數據庫訪問解除了依賴
IUser iUser = factory.createUser();
iUser.insert(user);
iUser.getUser(1);
IDepartment iDept = factory.createDepartment();
iDept.insert(dept);
iDept.getDepartment(1);
}
}
測試結果
在Access 中給User表增長一條記錄 在Access 中根據ID獲得User表一條記錄 在Access 中給Department 表增長一條記錄 在Access 中根據ID獲得Department表一條記錄
抽象工廠模式
定義
提供一個建立一系列相關或相互依賴對象的接口，而無需指定它們具體的類。ide
UML圖
代碼實現
實際上上面的修改實現已經知足抽象工廠模式的實現方式，此處再也不舉例。sqlserver
優缺點
優勢
- 最大的好處即是易於交換產品系列，因爲不一樣的具體工廠類，在一個應用中只須要在初始化到時候出現一次，這就使得改變一個應用的具體工廠變得很是容易，它只須要改變具體工廠便可使用不一樣的產品配置。
- 它讓具體的建立實例改爲與客戶端分離，客戶端是經過它們的抽象接口操縱實例，產品的具體類名也被具體工廠的實現分離，不會出如今客戶代碼中。
缺點
若是還要添加對項目表（Project）的訪問，那麼須要增長三個類，IProject、SQLServerProject、AccessProject，還須要更改 IFactory、ISQLServerFactory、AccessFactory 才能夠徹底實現，這太糟糕了。編程是門藝術，這樣大批量的改動，顯然是很是醜陋的作法。測試
用簡單工廠來改進抽象工廠
去除IFactory、SQLServerFactory、AccessFactory，改成一個 DataAccess，用一個簡單工廠模式來實現。設計
結構圖
代碼實現
DataAccess
/**
* 統一管理數據庫訪問
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class DataAccess {
// 數據庫名稱，可替換成 Access
private static final String DB = "SqlServer";
// private static final String DB = "Access";
public static IUser createUser() {
IUser user = null;
switch (DB) {
case "SqlServer":
user = new SqlServerUser();
break;
case "Access":
user = new AccessUser();
break;
default:
break;
}
return user;
}
public static IDepartment createDepartment() {
IDepartment department = null;
switch (DB) {
case "SqlServer":
department = new SqlServerDepartment();
break;
case "Access":
department = new AccessDepartment();
break;
default:
break;
}
return department;
}
}
測試
public class Test {
public static void main(String[] args) {
User user = new User();
Department dept = new Department();
// 直接獲得實際的數據庫訪問實例，而不存在任何的依賴
IUser iUser = DataAccess.createUser();
iUser.insert(user);
iUser.getUser(1);
IDepartment iDept = DataAccess.createDepartment();
iDept.insert(dept);
iDept.getDepartment(1);
}
}
測試結果
在SQL Server中給User表增長一條記錄 在SQL Server中根據ID獲得User表一條記錄 在SQL Server中給Department 表增長一條記錄 在SQL Server中根據ID獲得Department表一條記錄
存在問題
雖然解決了抽象工廠模式中須要修改太多地方的問題，但又回到了簡單工廠模式一開始的問題了，就是若是要鏈接 Oracle 數據庫，那麼須要修改的地方則是 DataAccess 類中全部方法的 swicth 中加 case 分支了。code
用配置文件+反射+抽象工廠實現
配置文件（db.properties）
# 數據庫名稱，可更改爲 Access db=SqlServer
DataAccess
/**
* 統一管理數據庫訪問
* Created by callmeDevil on 2019/7/28.
*/
public class DataAccess {
// 數據庫名稱，從配置文件中獲取
private static String DB;
public static IUser createUser() throws Exception {
if (DB == null || DB.trim() == "") {
return null;
}
// 拼接具體數據庫訪問類的權限定名
String className = "com.xxx." + DB + "User";
return (IUser) Class.forName(className).newInstance();
}
public static IDepartment createDeptment() throws Exception {
if (DB == null || DB.trim() == "") {
return null;
}
// 拼接具體數據庫訪問類的權限定名
String className = "com.xxx." + DB + "Department";
return (IDepartment) Class.forName(className).newInstance();
}
public static String getDB() {
return DB;
}
public static void setDB(String DB) {
DataAccess.DB = DB;
}
}
測試
public class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 加載配置文件
Properties properties = new Properties();
InputStream is = new FileInputStream(new File("xxx\\db.properties")); // 配置文件所在路徑，當前方式採用絕對路徑獲取
properties.load(is);
is.close();
String db = properties.getProperty("db");
// 使用具體的數據庫告訴管理類
DataAccess dataAccess = new DataAccess();
dataAccess.setDB(db);
User user = new User();
IUser iUser = dataAccess.createUser();
iUser.insert(user);
iUser.getUser(1);
Department dept = new Department();
IDepartment iDept = dataAccess.createDeptment();
iDept.insert(dept);
iDept.getDepartment(1);
}
}
測試結果
在SQL Server中給User表增長一條記錄 在SQL Server中根據ID獲得User表一條記錄 在SQL Server中給Department 表增長一條記錄 在SQL Server中根據ID獲得Department表一條記錄
如今若是咱們增長了 Oracle 數據庫訪問，相關類的增長是不可避免的，這點不管用任何辦法都解決不了，不過這叫擴展，開放-封閉原則告訴咱們，對於擴展，咱們開放，但對於修改，咱們應該儘可能關閉，就目前實現方式而言，只須要將配置文件中改成 Oracle （若是新增的具體訪問類名稱爲 OracleUser 和 OracleDepartment 的話）便可達到目的，客戶端也不須要任何修改。server
反射的好處
全部在用簡單工廠的地方，均可以考慮用反射技術來去除 switch 或 if，解除分支判斷帶來的耦合。
總結
能夠發現到目前爲止，就「工廠」而言，已經包含了三種設計模式：
- 簡單工廠模式
- 工廠方法模式
- 抽象工廠模式
對上述模式的不一樣點將在後續推出，本文篇幅已通過長，此處先不敘述。
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