如何在Java中輕松使用工廠設計模式

工廠設計模式或工廠方法設計模式。它是一種廣泛使用且易于了解的設計模式。這是一種毫不費力但有效的隐藏對象建立複雜性的方法。這就是為什麼它屬于建立模式類别。是以讓我們直接跳進去。

了解工廠設計模式的先決條件

在了解什麼是工廠設計模式之前，您需要了解什麼是超類superclass和子類subclasses。如果你已經知道，可以跳到這一部分

超類與子類/父類與子類别

超類是定義為基類的類或接口。子類是擴充或實作它的類（超類）。例如， Student 是一個接口（或者您可以将其設定為類，這取決于您）。現在可以有多種類型的學生。不，我不是在說A+或F學生，我不想在這裡取笑我自己。

相反，我們假設它基于不同的課程。例如金融學生、計算機學生或藝術學生。這些是不同的班級，但都是類型學生，對嗎？是以，我們将為每個學生類型實作學生接口。一旦實作或擴充任何類，目前類就成為它的子類。在我們的案例中，所有這些學生， FinanceStudent 、 ComputerStudent 和 ArtStudent 都是學生的子類。 Student 是這些子類的超類或基類（是的，即使它是接口）。

interface Student {
  String getName();
}

class FinanceStudent implements Student {
  public String getName(){
    // do something
  }
}
// same for ComputerStudent and  ArtStudent           

挑戰

在上面的小例子中，我們有許多學生classes，還有更多的學生classes。通常，我們将分别建立每個學生，如下所示。

Student st = new FinanceStudent("Student 1");
Student st2 = new ArtStudent("Stuent 2");
...
Student stN = new NthCoursedStudent("Student Nth");           

在上面的示例中，每次需要任何學生時，都需要顯式選擇适當的學生類型并調用 new 關鍵字。現在的問題是，對于藝術學生來說，我們希望在每次建立對象時傳遞一些預設值。或者，我們希望将提供的字元串驗證給學生類。這将很難處理，因為對象建立分散在代碼中。這将更加繁瑣，因為對于每個學生類型，您都需要添加驗證邏輯。那麼我們如何解決這一挑戰呢？

你一定在想，如果我們可以将所有這些學生建立邏輯收集到一個類或函數中，會怎麼樣？有趣的是，你所想的基本上就是工廠設計模式。讓我們深入研究一下。

什麼是工廠設計模式

簡單地說，它是一種将對象建立邏輯（類似類型）放入單個類或函數的方法。類似于工廠。你隻是要求工廠生産某種産品。工廠根據您的需求負責産品建構，并為您提供最終産品。你不必擔心工廠裡發生了什麼。

在前面的示例中，我們第n次建立了學生類。讓我們将工廠設計模式（以非常簡單的方式）應用于它。

建立工廠設計類

請記住，我正在建立一個非常簡單的模型，您可以根據您的需要進行定制。

讓我們從工廠基類開始。并在其中建立一個名為 createStudent 的函數。并使其公開和靜态，以便于通路。我們将擔心以後如何建立它。您現在的代碼可能如下所示。

class StudentFactory {
    public static Student createStudent(){
        // TODO
       return null;
    } 
}           

現在，如何确定需要建立哪種類型的學生？為此，我們可以使用字元串，也可以使用枚舉來獲得更易維護的代碼。

enum StudentTypes {
    FINANCE, ART, COMPUTER;
}           

下一步是在 createStudent 方法中擷取此枚舉作為參數以及學生名稱。之後，我們将簡單地執行 if-else 或 switch 條件。

public static Student createStudent(StudentTypes studentType,
                                    String name) {
    System.out.printf("Creating %s student object with name %s \n"
            , studentType, name);
    
    switch (studentType) {
        case FINANCE:
            return new FinanceStudent(name);
        case ART:
            return new ArtStudent(name);
        case COMPUTER:
            return new ComputerStudent(name);
        default:
            // returning null is not recommended
            return new ComputerStudent(name);
    }
}           

就這樣，這是你的工廠設計模式。現在，您隻需使用适當的類型 enum 和 voila 調用 createStudent 函數，就可以得到 student 對象。現在你一定想知道它有什麼好處吧？讓我們看看我在挑戰部分提到的一個場景。

工廠設計模式的好處

假設我們想要驗證提供的名稱。檢查它是否為空。如果為空，則抛出異常。在FDP之前，我們必須在每個建立邏輯之前獨立檢查名稱。這将是一項備援任務。但是現在，使用我們建立的FDP函數，我們隻需要編寫和調用邏輯一次。我們可以在 switch 語句之前編寫空檢查。或者，如果您有很長的驗證邏輯，隻需建立一個單獨的函數并在 switch 語句之前調用它，很簡單。

if(name == null){
    throw new RuntimeException("name is null");
}