在面向對象程式設計中, 最通常的方法是一個new操作符産生一個對象執行個體,new操作符就是用來構造對象執行個體的。但是在一些情況下, new操作符直接生成對象會帶來一些問題。舉例來說, 許多類型對象的創造需要一系列的步驟: 你可能需要計算或取得對象的初始設定; 選擇生成哪個子對象執行個體; 或在生成你需要的對象之前必須先生成一些輔助功能的對象。 在這些情況,新對象的建立就是一個 “過程”,不僅是一個操作,像一部大機器中的一個齒輪傳動。
模式的問題:你如何能輕松友善地構造對象執行個體,而不必關心構造對象執行個體的細節和複雜過程呢?
解決方案:建立一個工廠來建立對象
實作:
一、引言
1)還沒有工廠時代:假如還沒有工業革命,如果一個客戶要一款寶馬車,一般的做法是客戶去建立一款寶馬車,然後拿來用。
2)簡單工廠模式:後來出現工業革命。使用者不用去建立寶馬車。因為客戶有一個工廠來幫他建立寶馬.想要什麼車,這個工廠就可以建。比如想要320i系列車。工廠就建立這個系列的車。即工廠可以建立産品。
3)工廠方法模式時代:為了滿足客戶,寶馬車系列越來越多,如320i,523i,30li等系列一個工廠無法建立所有的寶馬系列。于是由單獨分出來多個具體的工廠。每個具體工廠建立一種系列。即具體工廠類隻能建立一個具體産品。但是寶馬工廠還是個抽象。你需要指定某個具體的工廠才能生産車出來。
4)抽象工廠模式時代:随着客戶的要求越來越高,寶馬車必須配置空調。于是這個工廠開始生産寶馬車和需要的空調。
最終是客戶隻要對寶馬的銷售員說:我要523i空調車,銷售員就直接給他523i空調車了。而不用自己去建立523i空調車寶馬車.
這就是工廠模式。
二、分類
工廠模式主要是為建立對象提供過渡接口,以便将建立對象的具體過程屏蔽隔離起來,達到提高靈活性的目的。
工廠模式可以分為三類:
1)簡單工廠模式(Simple Factory)
2)工廠方法模式(Factory Method)
3)抽象工廠模式(Abstract Factory)
這三種模式從上到下逐漸抽象,并且更具一般性。
GOF在《設計模式》一書中将工廠模式分為兩類:工廠方法模式(Factory Method)與抽象工廠模式(Abstract Factory)。
将簡單工廠模式(Simple Factory)看為工廠方法模式的一種特例,兩者歸為一類。
三、差別
工廠方法模式:
一個抽象産品類,可以派生出多個具體産品類。
一個抽象工廠類,可以派生出多個具體工廠類。
每個具體工廠類隻能建立一個具體産品類的執行個體。
抽象工廠模式:
多個抽象産品類,每個抽象産品類可以派生出多個具體産品類。
一個抽象工廠類,可以派生出多個具體工廠類。
每個具體工廠類可以建立多個具體産品類的執行個體。
差別:
工廠方法模式隻有一個抽象産品類,而抽象工廠模式有多個。
工廠方法模式的具體工廠類隻能建立一個具體産品類的執行個體,而抽象工廠模式可以建立多個。
兩者皆可。
四、簡單工廠模式
建立一個工廠(一個函數或一個類方法)來制造新的對象。
分布說明引子:從無到有。客戶自己建立寶馬車,然後拿來用。
[java] view plain copy print ?
- public class BMW320 {
- public BMW320(){
- System.out.println("制造-->BMW320");
- }
- }
- public class BMW523 {
- public BMW523(){
- System.out.println("制造-->BMW523");
- }
- }
- public class Customer {
- public static void main(String[] args) {
- BMW320 bmw320 = new BMW320();
- BMW523 bmw523 = new BMW523();
- }
- }
客戶需要知道怎麼去建立一款車,客戶和車就緊密耦合在一起了.為了降低耦合,就出現了工廠類,把建立寶馬的操作細節都放到了工廠裡面去,客戶直接使用工廠的建立工廠方法,傳入想要的寶馬車型号就行了,而不必去知道建立的細節.這就是工業革命了:簡單工廠模式
即我們建立一個工廠類方法來制造新的對象。如圖:
産品類:
[java] view plain copy print ?
- abstract class BMW {
- public BMW(){
- }
- }
- public class BMW320 extends BMW {
- public BMW320() {
- System.out.println("制造-->BMW320");
- }
- }
- public class BMW523 extends BMW{
- public BMW523(){
- System.out.println("制造-->BMW523");
- }
- }
工廠類:
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- public class Factory {
- public BMW createBMW(int type) {
- switch (type) {
- case 320:
- return new BMW320();
- case 523:
- return new BMW523();
- default:
- break;
- }
- return null;
- }
- }
客戶類:
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- public class Customer {
- public static void main(String[] args) {
- Factory factory = new Factory();
- BMW bmw320 = factory.createBMW(320);
- BMW bmw523 = factory.createBMW(523);
- }
- }
簡單工廠模式又稱靜态工廠方法模式。重命名上就可以看出這個模式一定很簡單。它存在的目的很簡單:定義一個用于建立對象的接口。
先來看看它的組成:
1) 工廠類角色:這是本模式的核心,含有一定的商業邏輯和判斷邏輯,用來建立産品
2) 抽象産品角色:它一般是具體産品繼承的父類或者實作的接口。
3) 具體産品角色:工廠類所建立的對象就是此角色的執行個體。在Java中由一個具體類實作。
下面我們從開閉原則(對擴充開放;對修改封閉)上來分析下簡單工廠模式。當客戶不再滿足現有的車型号的時候,想要一種速度快的新型車,隻要這種車符合抽象産品制定的合同,那麼隻要通知工廠類知道就可以被客戶使用了。是以對産品部分來說,它是符合開閉原則的;但是工廠部分好像不太理想,因為每增加一種新型車,都要在工廠類中增加相應的建立業務邏輯(createBMW(int type)方法需要新增case),這顯然是違背開閉原則的。可想而知對于新産品的加入,工廠類是很被動的。對于這樣的工廠類,我們稱它為全能類或者上帝類。
我們舉的例子是最簡單的情況,而在實際應用中,很可能産品是一個多層次的樹狀結構。由于簡單工廠模式中隻有一個工廠類來對應這些産品,是以這可能會把我們的上帝累壞了,也累壞了我們這些程式員。
于是工廠方法模式作為救世主出現了。 工廠類定義成了接口,而每新增的車種類型,就增加該車種類型對應工廠類的實作,這樣工廠的設計就可以擴充了,而不必去修改原來的代碼。
五、工廠方法模式
工廠方法模式去掉了簡單工廠模式中工廠方法的靜态屬性,使得它可以被子類繼承。這樣在簡單工廠模式裡集中在工廠方法上的壓力可以由工廠方法模式裡不同的工廠子類來分擔。
工廠方法模式組成:
1)抽象工廠角色: 這是工廠方法模式的核心,它與應用程式無關。是具體工廠角色必須實作的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來實作。
2)具體工廠角色:它含有和具體業務邏輯有關的代碼。由應用程式調用以建立對應的具體産品的對象。
3)抽象産品角色:它是具體産品繼承的父類或者是實作的接口。在java中一般有抽象類或者接口來實作。
4)具體産品角色:具體工廠角色所建立的對象就是此角色的執行個體。在java中由具體的類來實作。
工廠方法模式使用繼承自抽象工廠角色的多個子類來代替簡單工廠模式中的“上帝類”。正如上面所說,這樣便分擔了對象承受的壓力;而且這樣使得結構變得靈活 起來——當有新的産品産生時,隻要按照抽象産品角色、抽象工廠角色提供的合同來生成,那麼就可以被客戶使用,而不必去修改任何已有 的代碼。可以看出工廠角色的結構也是符合開閉原則的!
代碼如下:
産品類:
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- abstract class BMW {
- public BMW(){
- }
- }
- public class BMW320 extends BMW {
- public BMW320() {
- System.out.println("制造-->BMW320");
- }
- }
- public class BMW523 extends BMW{
- public BMW523(){
- System.out.println("制造-->BMW523");
- }
- }
建立工廠類:
[java] view plain copy print ?
- interface FactoryBMW {
- BMW createBMW();
- }
- public class FactoryBMW320 implements FactoryBMW{
- @Override
- public BMW320 createBMW() {
- return new BMW320();
- }
- }
- public class FactoryBMW523 implements FactoryBMW {
- @Override
- public BMW523 createBMW() {
- return new BMW523();
- }
- }
客戶類:
[java] view plain copy print ?
- public class Customer {
- public static void main(String[] args) {
- FactoryBMW320 factoryBMW320 = new FactoryBMW320();
- BMW320 bmw320 = factoryBMW320.createBMW();
- FactoryBMW523 factoryBMW523 = new FactoryBMW523();
- BMW523 bmw523 = factoryBMW523.createBMW();
- }
- }
工廠方法模式仿佛已經很完美的對對象的建立進行了包裝,使得客戶程式中僅僅處理抽象産品角色提供的接口,但使得對象的數量成倍增長。當産品種類非常多時,會出現大量的與之對應的工廠對象,這不是我們所希望的。
參考http://blog.csdn.NET/hguisu/article/details/7505909
以上就是簡單工廠模式,工廠方法模式,抽象工廠模式在這裡。
作者:jason0539
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