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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