设计模式 简单工厂 工厂方法模式 抽象工厂模式

工厂模式介绍

工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式。它是创建型模式。

简单工厂

简单工厂模式是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例, 但它不属于GOF 23种设计模式

简单工厂适用于工厂类负责创建的对象较少的场景, 且客户端只需要传入工厂类的参数, 对于如何创建对象的逻辑不需要关心

适用场景: 工厂类负责创建的对象较少 对于如何创建对象的逻辑不需要关心

优点: 只需要传入一个正确的参数 就可以获取所需要的对象 无需知道创建细节

缺点: 违背开闭原则 不易于扩展过于复杂的产品结构 新增产品需要修改工厂类的代码

以下我们用支付场景演示简单工厂用法

1.定义支付接口

/**
 * 支付接口
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface IPay {
    void payment();
}

2.编写工厂实例

/**
 * 付款方式工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class PayFactory {

    /**
     * 创建付款实例
     * Class<? extends IPay> 单一原则 限制必须是 IPay 的子类
     */
    public IPay create(Class<? extends IPay> clazz) {
        if (null != clazz) {
            try {
                return clazz.newInstance();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return null;
    }

}

3.编写具体的支付类 例如: 微信 支付宝

/**
 * 微信支付
 *
 * @author Lion Li
 */
public class WxPay implements IPay {

    public void payment() {
        System.out.println("微信支付");
    }
}
/**
 * 支付宝支付
 *
 * @author Lion Li
 */
public class ZfbPay implements IPay {

    public void payment() {
        System.out.println("支付宝支付");
    }
}

4.编写测试类并运行测试

/**
 * @author Lion Li
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        IPay wx = new PayFactory().create(WxPay.class);
        IPay zfb = new PayFactory().create(ZfbPay.class);
        wx.payment();
        zfb.payment();
    }
}

工厂方法模式

工厂方法模式是指定义一个创建对象的接口, 但让实现这个接口的类来觉得实例化哪个类, 工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行

适用场景: 创建对象需要大量重复的代码 不依赖于产品类实例如何被创建 实现等细节

优点: 用户只需要关心所需要产品对应的工厂 无需关心创建细节 加入新产品符合开闭原则 提供了系统的可扩展性

缺点: 类的个数容易过多 增加的代码的结构负责都 增加了系统的抽象性和理解难度

以下我们用汽车场景工厂方法模式用法

1.定义汽车接口规范

/**
 * 汽车接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICar {
    void name();
}

2.编写汽车工厂接口规范

/**
 * 汽车工厂接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICarFactory {
    ICar create();
}

3.编写具体的汽车种类 例如: 宝马 大众

/**
 * 宝马汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCar implements ICar {

    public void name() {
        System.out.println("我是宝马");
    }
}
/**
 * 大众汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCar implements ICar {

    public void name() {
        System.out.println("我是大众");
    }
}

4.编写具体的汽车工厂 例如: 宝马工厂 大众工厂

/**
 * 宝马汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCarFactory implements ICarFactory {

    public ICar create() {
        return new BaoMaCar();
    }
}
/**
 * 大众汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCarFactory implements ICarFactory {

    public ICar create() {
        return new DaZhongCar();
    }
}

5.编写测试类并运行测试

/**
 * @author Lion Li
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        ICarFactory baomaFactory = new BaoMaCarFactory();
        ICar baoma = baomaFactory.create();
        baoma.name();
        ICarFactory dazhongFactory = new DaZhongCarFactory();
        ICar dazhong = dazhongFactory.create();
        dazhong.name();
    }

}

抽象工厂

抽象工厂模式是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口 无需指定他们具体的类

适用场景:

  1. 不依赖于产品类实例如何被创建等细节 强调一系列相关产品对象一起使用创建对象需要大量重复的代码
  2. 提供一个产品类的库 所有产品以同样的接口出现 从而不依赖于具体的实现

优点: 具体产品在应用层代码隔离 无需关心创建细节 将一个系列的产品统一到一起创建

缺点: 规定了所有可能被创建的产品集合 产品中扩展新产品困难 需要修改抽象工厂的接口 增加了系统的理解难度和抽象性

以下我们用多种出行方式来演示抽象工厂用法

1.定义产品接口规范

/**
 * 汽车接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICar {
    void name();
}
/**
 * 飞机接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface IAircraft {

    void name();
}

2.定义产品工厂接口规范

/**
 * 汽车工厂接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface ICarFactory {
    ICar create();
}
/**
 * 飞机工厂接口规范
 *
 * @author Lion Li
 */
public interface IAircraftFactory {
    IAircraft create();
}

3.定义所有产品实现

/**
 * 宝马汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCar implements ICar {
    public void name() {
        System.out.println("我是宝马");
    }
}
/**
 * 大众汽车
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCar implements ICar {
    public void name() {
        System.out.println("我是大众");
    }
}
/**
 * 波音飞机
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BoYinAircraft implements IAircraft {
    public void name() {
        System.out.println("我是波音");
    }
}
/**
 * 空客飞机
 *
 * @author Lion Li
 */
public class KongKeAircraft implements IAircraft {
    public void name() {
        System.out.println("我是空客");
    }
}

4.定义所有产品工厂实现

/**
 * 宝马汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BaoMaCarFactory implements ICarFactory {
    public ICar create() {
        return new BaoMaCar();
    }
}
/**
 * 大众汽车工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class DaZhongCarFactory implements ICarFactory {
    public ICar create() {
        return new DaZhongCar();
    }
}
/**
 * 波音飞机工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class BoYinAircraftFactory implements IAircraftFactory {
    public IAircraft create() {
        return new BoYinAircraft();
    }
}
/**
 * 空客飞机工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class KongKeAircraftFactory implements IAircraftFactory {
    public IAircraft create() {
        return new KongKeAircraft();
    }
}

5.定义交通工具抽象工厂

/**
 * 交通工具抽象工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public abstract class TransportationFactory {

    public void init() {
        System.out.println("初始化数据");
    }

    protected abstract ICar createCar(Class<? extends ICarFactory> clazz);

    protected abstract IAircraft createAircraft(Class<? extends IAircraftFactory> clazz);
}

6.定义出行方式工厂

/**
 * 出行方式工厂
 *
 * @author Lion Li
 */
public class TravelFactory extends TransportationFactory {
    @Override
    protected ICar createCar(Class<? extends ICarFactory> clazz) {
        super.init();
        if (null != clazz) {
            try {
                return clazz.newInstance().create();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return null;
    }

    @Override
    protected IAircraft createAircraft(Class<? extends IAircraftFactory> clazz) {
        super.init();
        if (null != clazz) {
            try {
                return clazz.newInstance().create();
            } catch (Exception e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }
        return null;
    }
}

7.编写测试类并运行测试

/**
 * @author Lion Li
 */
public class Test {

    public static void main(String[] args){
        TransportationFactory factory = new TravelFactory();
        ICar baoma = factory.createCar(BaoMaCarFactory.class);
        baoma.name();
        ICar dazhong = factory.createCar(DaZhongCarFactory.class);
        dazhong.name();
        IAircraft boyin = factory.createAircraft(BoYinAircraftFactory.class);
        boyin.name();
        IAircraft kongke = factory.createAircraft(KongKeAircraftFactory.class);
        kongke.name();
    }

}

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