簡單工廠模式(Java)

舉兩個例子以快速明白Java中的簡單工廠模式：

女媧摶土造人
話說：“天地開闢，未有人民，女媧摶土爲人。”女媧需要用土造出一個個的人，但在女媧造出人之前，人的概念只存在於女媧的思想裏面。
女媧造人，這就是簡單工廠模式的應用。 

　　首先，在這個造人的思想裏面，有幾個重要的角色：女媧本身、抽象的人的概念和女媧所造出的一個個具體的人。
　　1.）女媧是一個工廠類，也就是簡單工廠模式的核心角色。

        2.）具休的一個個的人，包括張三，李四等。這些人便是簡單工廠模式裏面的具體產品角色
　　3.）抽象的人是最早只存在於女媧的頭腦裏的一個想法，女媧按照這個想法造出的一個個具體的人，便都符合這個抽象的人的定義。換言之，這個抽象的想法規定了所有具體的人必須都有的接口（特徵或者功能）
　　　其UML類圖出下所示：
　　　　
理解了上面的這些東西，再來理解下面的例子，對照理解，相信看完這篇文章，便對java簡單工廠模式有一個很好的理解：


有一個農場公司，專門向市場銷售各類水果，在這個系統裏需要描述下列水果：
　　　　　葡萄　Grape
　　　　　草莓　Stuawberry
　　　　　蘋果　Apple
水果與其他植物不同，最終可以採摘食用，那麼一個自然的做法是建立一個各種水果都適用的接口，以便與其他農場裏的植物區分開來，

此時，則是爲水果類聲明瞭一個接口，表現在代碼上：

 1  public   interface  Fruit {
 2      // 生長 
 3        void  grow();
 4       // 收穫 
 5        void  harvest();
 6       // 種植 
 7        void  plant();
 8 } 
 9  
10 

水果接口規定出所有的水果必須實現的接口，包括任何水果類必須具備的方法plant(),grow(),和harvest();

Apple類是水果類的一種，因此它實現了水果接口所聲明的所有方法。另處，由於蘋果是多年生植物，因此多出一個treeAge性質，描述蘋果的樹齡。代碼如下所示：

 package  fac;

 public   class  Apple  implements  Fruit { // 通過implements實現接口Fruit 
      private   int  treeAge;
    
     public   void  grow() {
        log( " Apple is growing " );
    } 
    
     public   void  harvest() {
        log( " Apple has been harvested " );
    } 
    
     public   void  plant() {
        log( " Apple ha been planted " );
    } 
    
     public   static   void  log(String msg) {
        System.out.println(msg);
    } 
    
     public   int  getTreeAge() {
         return  treeAge;
    } 
    
     public   void  setTreeAge( int  treeAge) {
         this .treeAge = treeAge;
    } 
} 

同理，葡萄　Grape：

package fac;

public class Grape implements Fruit{
    private boolean seedless;
    public void grow(){
        log("Grape is growing.");
    }
    
    public void harvest(){
        log("Grape has been harvested");
    }
    
    public void plant(){
        log("Grape ha been planted");
    }
    
    public static void log(String msg){
        System.out.println(msg);
    }

    public boolean isSeedless() {
        return seedless;
    }

    public void setSeedless(boolean seedless) {
        this.seedless = seedless;
    }
    

}

草莓　Stuawberry：

package fac;

public class Strawberry implements Fruit{
    public void grow(){
        log("Strawberry is growing");
    }
    
    public void harvest(){
        log("Strawberry has been harvested");
    }
    
    public void plant(){
        log("Strawberry has been planted");
    }
    
    public static void log(String msg){
        System.out.println(msg);
    }
}

農場園丁也是系統的一部分，由一個類來代表，FruitGardener類，代碼如下：

package fac;

public class FruitGardener{
    public static Fruit factory(String which)throws Exception{
        if(which.equalsIgnoreCase("apple")){
            return new Apple();
        }else if(which.equalsIgnoreCase("strawberry")){
            return new Strawberry();
        }else if (which.equalsIgnoreCase("grape")){
            return new Grape();
        }else{
            throw new Exception("Bad fruit request");
        }
    }
}

這時有人來果園玩，和園丁說，給我們介紹下你的水果吧。於是園丁：

package fac;

public class People {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FruitGardener fg=new FruitGardener();
        Fruit ap=fg.factory("Apple");
        ap.grow();
        Fruit gp=fg.factory("Grape");
        gp.plant();
        
        Fruit dd=fg.factory("ddd");//拋出Bad fruit request異常
    }    

}

（注：以上代碼在JDK5.0，Myeclise3.2下編譯通過）

 

 類比兩個例子，園丁就相當於女媧，而水果就相當於具體的人，接口水果類就相當於存在於類女媧思想裏的人的抽象概念。

由以上兩個例子可得出，簡單工廠模式需要由以下角色組成：
　　　　　　接口
                        接口的實現類（簡單工廠模式裏面的具體產品角色）
                        工廠

理解了以下兩個例子，再來看第三個例子：
注意對比以下三個實例的不同
實例１：

package org.jzkangta.factorydemo01;
//定義接口
interface Car{
    public void run();
    public void stop();
}
//具體實現類
class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Benz開始啓動了。。。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Benz停車了。。。。。");
    }
}
//具體實現類
class Ford implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Ford開始啓動了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Ford停車了。。。。");
    }
}
//工廠
class Factory{
    public static Car getCarInstance(){
        return new Ford();
    }
}
public class FactoryDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        Car c=Factory.getCarInstance();
        c.run();
        c.stop();

    }

}

實例二：

package fac;


//定義接口
interface Car{
    public void run();
    public void stop();
}
//具體實現類
class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Benz開始啓動了。。。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Benz停車了。。。。。");
    }
}

class Ford implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Ford開始啓動了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Ford停車了。。。。");
    }
}
//工廠
class Factory{
    public static Car getCarInstance(String type){
        Car c=null;
        if("Benz".equals(type)){
            c=new Benz();
        }
        if("Ford".equals(type)){
            c=new Ford();
        }
        return c;
    }
}


public class FactoryDemo02 {

    public static void main(String[] args) {
        Car c=Factory.getCarInstance("Benz");
        if(c!=null){
            c.run();
            c.stop();
        }else{
            System.out.println("造不了這種汽車。。。");
        }
        

    }

}

實例三：

interface Car{
    public void run();
    public void stop();
}

class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Benz開始啓動了。。。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Benz停車了。。。。。");
    }
}

class Ford implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Ford開始啓動了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Ford停車了。。。。");
    }
}

class Toyota implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Toyota開始啓動了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Toyota停車了。。。。");
    }
}

class Factory{
    public static Car getCarInstance(String type){
        Car c=null;
        try {
            c=(Car)Class.forName("org.jzkangta.factorydemo03."+type).newInstance();//利用反射得到汽車類型　
        } catch (InstantiationException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    
        return c;
    }
}
public class FactoryDemo03 {

    public static void main(String[] args) {
        Car c=Factory.getCarInstance("Toyota");
        if(c!=null){
            c.run();
            c.stop();
        }else{
            System.out.println("造不了這種汽車。。。");
        }
        

    }

}

對比三個實例：

實例一，雖然實現了簡單工廠，但每次只能得到一種汽車，如果我們想換一種，就得修改工廠，太不方便，而實例二則改變了這種情況，便得我們可以按照我們的需要更換汽車，但我們所更換的汽車必須是實現類中有的，如果我們想要增加一種汽車的時候，我們還是得更改工廠，通過改進，實例三利用反射機制，得到汽車類型，這樣當我們需要增加一種新的汽車時，就無需要再修改工廠，而只需要增加要實現的類即可。也就是說要增加什麼樣的汽車直接增加這個汽車的類即可，而無需改變工廠。從而達到了工廠分離的效果。 

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