23种设计模式之工厂模式-Java语言-(二)

工厂模式核心及其分类

工厂模式的核心思想:实现了创建者和调用者的分离
分类:

  • 简单工厂模式
  • 工厂方法模式
  • 抽象工厂模式

简单工厂模式

该模式对对象创建管理方式最为简单,因为其仅仅简单的对不同类对象的创建进行了一层薄薄的封装。该模式通过向工厂传递类型来指定要创建的对象,其UML类图如下:
在这里插入图片描述
用手机生成来讲解该模式:
Phone类:手机标准规范类(AbstractProduct)

public interface Phone {
    void make();
}

MiPhone类:制造小米手机(Product1)

public class MiPhone implements Phone {
    public MiPhone() {
        this.make();
    }
    @Override
    public void make() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("make xiaomi phone!");
    }
}

IPhone类:制造苹果手机(Product2)

public class PhoneFactory {
    public Phone makePhone(String phoneType) {
        if(phoneType.equalsIgnoreCase("MiPhone")){
            return new MiPhone();
        }
        else if(phoneType.equalsIgnoreCase("iPhone")) {
            return new IPhone();
        }
        return null;
    }
}

PhoneFactory类:手机代工厂(Factory)

public class PhoneFactory {
    public Phone makePhone(String phoneType) {
        if(phoneType.equalsIgnoreCase("MiPhone")){
            return new MiPhone();
        }
        else if(phoneType.equalsIgnoreCase("iPhone")) {
            return new IPhone();
        }
        return null;
    }
}

使用案例
通过工厂来创建对象,调用者不直接创建

public class Demo {
    public static void main(String[] arg) {
        PhoneFactory factory = new PhoneFactory();
        Phone miPhone = factory.makePhone("MiPhone");            // make xiaomi phone!
        IPhone iPhone = (IPhone)factory.makePhone("iPhone");    // make iphone!
    }
}

总结 :当我们新增了一个华为手机时,需要在PhoneFactory类中进行修改(进行判断,然后在new一个HuaweiPhone),所以,我们可以使用工厂方法模式进行优化。

工厂方法模式

和简单工厂模式中工厂负责生产所有产品相比,工厂方法模式将生成具体产品的任务分发给具体的产品工厂,其UML类图如下:
在这里插入图片描述
也就是定义一个抽象工厂,其定义了产品的生产接口,但不负责具体的产品,将生产任务交给不同的派生类工厂。这样不用通过指定类型来创建对象了。
接下来继续使用生产手机的例子来讲解该模式。
其中和产品相关的Phone类、MiPhone类和IPhone类的定义不变。
AbstractFactory类:生产不同产品的工厂的抽象类

public interface AbstractFactory {
    Phone makePhone();
}

XiaoMiFactory类:生产小米手机的工厂(ConcreteFactory1)

public class XiaoMiFactory implements AbstractFactory{
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new MiPhone();
    }
}

AppleFactory类:生产苹果手机的工厂(ConcreteFactory2)

public class AppleFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new IPhone();
    }
}

使用案例:

public class Demo {
    public static void main(String[] arg) {
        AbstractFactory miFactory = new XiaoMiFactory();
        AbstractFactory appleFactory = new AppleFactory();
        miFactory.makePhone();            // make xiaomi phone!
        appleFactory.makePhone();        // make iphone!
    }
}

总结:虽然解决了在简单工厂模式上留下的问题,但是可以发现,我们写的类规模更加庞大,虽然不需要在工厂类中进行修改代码,但是我们需要重新创建一个工厂(例如去创建一个Huawei工厂-它要实现AbstractFactory类),在实际开发中,并不是一定认为工厂方法模式比简单工厂模式好,因为它们各有利弊,我们需要进行权衡

抽象工厂模式

抽象工厂模式是对工厂的进一步抽象
上面两种模式不管工厂怎么拆分抽象,都只是针对一类产品Phone(AbstractProduct),如果要生成另一种产品PC,应该怎么表示呢?
最简单的方式是把2中介绍的工厂方法模式完全复制一份,不过这次生产的是PC。但同时也就意味着我们要完全复制和修改Phone生产管理的所有代码,显然这是一个笨办法,并不利于扩展和维护。
抽象工厂模式通过在AbstarctFactory中增加创建产品的接口,并在具体子工厂中实现新加产品的创建,当然前提是子工厂支持生产该产品。否则继承的这个接口可以什么也不干。
其UML类图如下:
在这里插入图片描述
PC类:定义PC产品的接口(AbstractPC)

public interface PC {
    void make();
}

MiPC类:定义小米电脑产品(MIPC)

public class MiPC implements PC {
    public MiPC() {
        this.make();
    }
    @Override
    public void make() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("make xiaomi PC!");
    }
}

MAC类:定义苹果电脑产品(MAC)

public class MAC implements PC {
    public MAC() {
        this.make();
    }
    @Override
    public void make() {
        // TODO Auto-generated method stub
        System.out.println("make MAC!");
    }
}

下面需要修改工厂相关的类的定义:
AbstractFactory类:增加PC产品制造接口

public interface AbstractFactory {
    Phone makePhone();
    PC makePC();
}

XiaoMiFactory类:增加小米PC的制造(ConcreteFactory1):

public class XiaoMiFactory implements AbstractFactory{
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new MiPhone();
    }
    @Override
    public PC makePC() {
        return new MiPC();
    }
}

AppleFactory类:增加苹果PC的制造(ConcreteFactory2)

public class AppleFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public Phone makePhone() {
        return new IPhone();
    }
    @Override
    public PC makePC() {
        return new MAC();
    }
}

使用案例:

public class Demo {
    public static void main(String[] arg) {
        AbstractFactory miFactory = new XiaoMiFactory();
        AbstractFactory appleFactory = new AppleFactory();
        miFactory.makePhone();            // make xiaomi phone!
        miFactory.makePC();                // make xiaomi PC!
        appleFactory.makePhone();        // make iphone!
        appleFactory.makePC();            // make MAC!
    }
}
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