I walk very slowly, but I never walk backwards 工廠模式 - 簡單工廠模式
寂然
大家好~，我是寂然，本節課呢，我們來看下一個，工廠模式， 工廠模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的設計模式之一，無論是實際應用還是面試都非常高頻和廣泛，話不多說，那我們開始啟程吧
案例引出 - 披薩訂購
那在聊工廠模式之前，我們現來看一個需求
有這樣一個披薩店的需求，披薩的種類很多(比如 GreekPizz、CheesePizz 等)
披薩的制作有 prepare，bake，cut，box 等
要求：完成披薩店訂購功能，便于披薩種類的擴充，便于維護
拿到這個需求，大家會怎麼實作呢？我們先不要想着工廠模式，用平時的思路，來完成下需求
解決方案一 - 一般實作方式
首先我們用一般常用的實作方式來解決，比如我們定義一個抽象類 pizza，因為我們 Pizza 的種類有很多，最容易想到的就是定義一個模闆，定義好 Pizza 的通用方法，比如，披薩的制作都需要 prepare，bake，cut，box 等方法，就可以定義到抽象類 Pizza裡面，具體種類的 Pizza 繼承抽象父類 Pizza ，就可以使用裡面的通用方法了，同時子類可以重寫方法，實作子類特有的業務邏輯，那根據上面的思路，對應的類圖如下圖所示
根據類圖，我們先把基礎的類定義出來，代碼示例如下圖所示
//抽象類接口 Pizza
public abstract class Pizza {
//定義一個屬性，披薩的名稱，并給定set方法
protected String name;
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String getName() {
return name;
}
//認為不同的披薩，準備的原材料不同，是以定義成抽象方法
public abstract void prepare();
//烘焙方法
public void bake() {
System.out.println(name + "正在烘焙中");
}
//切割方法
public void cut() {
System.out.println(name + "正準備把披薩大卸八塊");
}
//打包方法
public void box() {
System.out.println(name + "将披薩打包給顧客");
}
}
//希臘披薩
public class GreekPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println("準備希臘披薩的原材料");
}
}
//奶酪披薩
public class CheesePizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println("準備原材料 奶酪，芝士等");
}
}
OK，架構有了，當然我們還要完成訂購披薩的功能，建立 OrderPizza ，寫入訂購披薩的邏輯，同時我們希望擷取客戶想要訂購的披薩種類，進行訂購并制作，完整的實作代碼如下圖所示
//訂購披薩
public class OrderPizza {
//當然後面會進行改進，這是第一版的實作方式
//構造器
public OrderPizza(){
Pizza pizza = null;
String orderType; //訂購披薩的類型
while(true){
orderType = getType();//給定一個固定值先
if (orderType.equals("GreekPizza")){
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName("GreekPizza");
}else if (orderType.equals("CheesePizza")){
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName("CheesePizza");
}else{
break;
}
//輸出 Pizza 制作過程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}
}
//定義方法擷取客戶希望訂購的披薩種類
private String getType(){
System.out.println("你想訂購那個種類的Pizza呢？");
Scanner scanner = new Scanner(System.in);
String str = scanner.next();
return str;
}
}
//披薩商店，發出披薩訂購任務
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
new OrderPizza(); //構造器中完成相應功能
}
} 方案分析
OK，運作過後，首先保證實作了簡易的訂購披薩的需求，運作結果如下圖所示
那我們來談談這種實作方式的利弊
優點：符合我們一般的寫法，容易了解和接受
缺點：很明顯，違反了設計模式的開閉原則，對擴充開放，對修改關閉，即當我們給類增加新功能的時候，盡量不修改代碼，或者盡量少修改代碼，而上面的實作方式，假設我們新增 FruitPizza，我們需要做如下改動才能實作
//新定義水果披薩類
public class FruitPizza extends Pizza {
@Override
public void prepare() {
System.out.println("準備原材料 香蕉，鳳梨等");
}
}
//新增加判斷條件，如果是 FruitPizza 的處理邏輯
else if (orderType.equals("FruitPizza")){
pizza = new FruitPizza();
pizza.setName("FruitPizza");
} 改進思路
其實修改代碼是在允許範圍内的，但是如果我們在其他的地方也有建立 Pizza 的代碼，那就也需要修改，而建立 Pizza 的代碼，往往有多處，針對這個問題，我們可以有這樣一個思路：把建立 Pizza 對象的功能封裝到一個類中，這樣我們有新的 Pizza 種類的時候，隻需要修改該類即可，其他地方涉及到建立 Pizza 對象的代碼就不需要修改了，這種思路其實就是簡單工廠模式
基本介紹 - 簡單工廠模式
簡單工廠模式是屬于建立型模式，是工廠模式的一種，簡單工廠模式是由一個工廠對象決定建立出哪一種産品/類的執行個體，簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式
簡單工廠模式：定義了一個建立對象的類，由這個類來封裝執行個體化對象的行為，在簡單工廠模式中，可以根據參數的不同傳回不同類的執行個體
在軟體開發中，當我們涉及到大量的建立某種或者某類對象時，就會使用到工廠模式，你隻需要使用工廠對象來需建立對象即可，具體的建立細節被工廠對象封裝起來
解決方案二 - 簡單工廠模式
那我們使用簡單工廠模式的思想，來對代碼進行重構，首先定義 SimpleFactory 類，讓該類作為工廠對象，來封裝執行個體化對象的行為，原來 訂購披薩類 OrderPizza 裡不再需要建立Pizza，調用SimpleFactory 類執行個體化對象的方法即可，代碼示例如下圖所示
// 案例示範 - 使用簡單工廠模式
// 簡單工廠類
public class SimpleFactory {
//執行個體化對象的方法
public Pizza createPizza(String orderType){
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("GreekPizza")){
pizza = new GreekPizza();
pizza.setName("GreekPizza");
}else if (orderType.equals("CheesePizza")){
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName("CheesePizza");
}else if (orderType.equals("FruitPizza")){
pizza = new FruitPizza();
pizza.setName("FruitPizza");
}
return pizza;
}
} 上面我們按照簡單工廠模式的思想，把按需建立對象的行為封裝到 SimpleFactory 工廠類中，那現在 OrderPizza 中依賴 setSimpleFactory 即可，比如以成員屬性的形式，那擷取客戶想要訂購的披薩種類，進行訂購并制作的邏輯我們另外封裝一個方法，或者直接封裝在 simpleFactory 的 set() 方法裡 ，那根據這樣的想法，示例代碼如下
//建立簡單工廠類對象,給定set方法
SimpleFactory simpleFactory;
Pizza pizza = null; //初始化Pizza對象，初始值為null
//構造器裡調用 setSimpleFactory
public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory){
setSimpleFactory(simpleFactory);
}
public void setSimpleFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
String ordertype = "";
this.simpleFactory = simpleFactory;
//可能是反複訂購
while (true){
ordertype = getType();//得到使用者想要的類型
pizza = this.simpleFactory.createPizza(ordertype);
if (pizza != null){ //表示訂購成功
//輸出 Pizza 制作過程
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
}else{
System.out.println("披薩訂購失敗，沒有你要的Pizza");
break;
}
}
}
//披薩商店，發出披薩訂購任務
public class PizzaStore {
public static void main(String[] args) {
//new OrderPizza();
//使用簡單工廠模式
new OrderPizza(new SimpleFactory());
}
} OK，上面我們用簡單工廠模式将代碼重構完畢，首先保訂購披薩的需求運作正常，運作結果如下圖所示
那我們來聊聊這種方式的好處或者說這種情況下，使用簡單工廠模式處理的好處，假設我們新增第四種Pizza，除了對該Pizza進行定義以外，隻需要在 SimpleFactory 工廠類，加一條 else if 判斷語句即可，其他地方不需要做改動，因為在簡單工廠模式中，工廠類負責封裝執行個體化對象的細節，是以業務邏輯中建立 Pizza 的代碼隻有這一處
簡單工廠模式也叫靜态工廠模式，舉個例子，還可以在 SimpleFactory 工廠類中把執行個體化對象的方法 createPizza 定義為靜态，這樣的話 OrderPizza 裡直接通過類名來調用 createPizza 即可，不需要通過構造器了，也是可以的，這裡就不做示範了
下節預告
OK，由于篇幅的限制，本節内容就先到這裡，下一節，我們接着來聊工廠模式，同樣是披薩訂購的案例，我們進行擴充，引出第二種要介紹的工廠方法模式，最後，希望大家在學習的過程中，能夠感覺到設計模式的有趣之處，高效而愉快的學習，那我們下期見~