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设计模式之工厂模式

2014-05-17 13:02:00.0 设计模式 设计模式 工厂模式  
导读:尊重原创 http://write.blog.csdn.net/postedit/26062579本文代码:http://download.csdn.net/detail/yuanzeyao2008/7360653工厂模式主要是用来生成具有相同接口的类工厂模式主要包括:1、简单工厂2、工厂方法3、抽象工厂我们首先来学习一下简单工厂的原理:学习背景:我需要这样一个智能程序,我对它讲话,它能够为我制造...。。。

尊重原创 http://write.blog.csdn.net/postedit/26062579

本文代码:http://download.csdn.net/detail/yuanzeyao2008/7360653



工厂模式主要是用来生成具有相同接口的类

工厂模式主要包括:
1、简单工厂
2、工厂方法

3、抽象工厂


我们首先来学习一下简单工厂的原理:
学习背景:
我需要这样一个智能程序,我对它讲话,它能够为我制造一台能够满足我需求的电器
如:我要看电视,它给我制造一台电视,我要洗衣服,它给我制造一台洗衣机...
首先我使用面向过程的方法来实现这个程序

 public static void main(String[] args) throws IOException   {    //从控制台获取用户需求    BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));    String input=br.readLine();    //根据用户需求,制造相应的电器为用户服务    if(input.equals("洗衣服"))    {      Washer washer=new Washer();      washer.execute();    }else if(input.equals("看电视"))    {      Televisor tv=new Televisor();      tv.execute();    }else if(input.equals("冰冻食物"))    {      Refrigerator ref=new Refrigerator();      ref.execute();    }  }

上面这段程序基本功能是具备了的,但是有一种坏的味道(重构里面喜欢用的词),所有的逻辑判断都放在了客户端程序中,如果用户的需求变了,那么我们就需要更改客户端代码,添加逻辑判断,对于代码的扩展非常不方面,而且也不合符“开放-封闭”原则,像这种根据不同的需求要生成具有类似功能类的情况非常适合 使用工厂模式解决,下面我就使用简单工厂模式在解决这个问题:

简单工厂的类图如下:


步骤:
  1、建立一个电器的公用接口Machine

 /** * 电器的公用接口,没一种使用工厂创建的都必须实现它 * com.design.factory.simple.Machine * @author yuanzeyao 
* create at 2014年5月17日 上午10:44:58 */ public interface Machine { public void execute(); }
2、每一种电器都实现接口,具体见代码
3、工厂类
/** * 简单工厂类,用于生产实现了Machine的各种电器 * com.design.factory.simple.SimpleFactory * @author yuanzeyao 
* create at 2014年5月17日 上午10:34:41 */public class SimpleFactory{ private static final String TAG = "SimpleFactory"; public static Machine createMachine(String demand) { //根据用户需求,制造相应的电器为用户服务 if(demand.equals("洗衣服")) { return new Washer(); }else if(demand.equals("看电视")) { return new Televisor(); }else if(demand.equals("看电视")) { return new Refrigerator(); }else return null; }} 4、客户端 public class Simple2{ private static final String TAG = "Simple2"; public static void main(String[] args) throws IOException { //从控制台获取用户需求 BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String input=br.readLine(); Machine machine=SimpleFactory.createMachine(input); if(machine!=null) { machine.execute(); } }}

使用了简单工厂后,最大的好处就是方便了添加用户需求,将逻辑判断代码都移到了工厂类里面,当我们需要添加新的需求时,仅仅修改工厂类即可,不需要修改客户端代码,以上就是简单工厂设计模式,非常简单




下面使用工厂方法实现同样的功能
之所以有工厂方法模式,是因为简单工厂有一些缺点:
当系统中的具体产品类不断增多时候,可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求.这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起,很难避免模块功能的蔓延,对系统的维护和扩展非常不利


所以我们一定要明白一个道理:没有十全十美的设计模式,如果这个设计模式符合你的需求那么就是最好的


工厂方法模式和简单工厂模式的区别如下:
1、每个具体产品都有一个对应的工厂类,并且为工厂类抽象出一个借口
2、在客户端根据条件使用不同的工厂类

工厂方法的类图如下:


实现方式:
1、编写一个抽象工厂类


/** * 工厂抽象出来的接口 * com.design.factory.method.IFactory * @author yuanzeyao 
* create at 2014年5月17日 上午11:34:03 */public interface IFactory{ public static final String TAG = "IFactory"; public Machine createMachine();}
2、各个机器的具体工厂类,这里我只贴出洗衣机的,其他的大家可以下载代码查看

/** * 洗衣机具体工厂类 * com.design.factory.method.WasherFactory * @author yuanzeyao 
* create at 2014年5月17日 上午11:35:43 */public class WasherFactory implements IFactory{ private static final String TAG = "WasherFactory"; @Override public Machine createMachine() { return new Washer(); }}

3、客户端代码:

public class Sample3{  private static final String TAG = "Sample";  public static void main(String[] args) throws IOException  {    IFactory factory=null;    //从控制台获取用户需求    BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));    String input=br.readLine();    //根据用户需求,制造相应的电器为用户服务    if(input.equals("洗衣服"))    {      factory=new WasherFactory();    }else if(input.equals("看电视"))    {      factory=new TelevisorFactory();    }else if(input.equals("冰冻食物"))    {      factory=new RefrigeratorFactory();    }        Machine machine=factory.createMachine();    machine.execute();  }}

我们总结下工厂方法和简单工厂方法的区别吧
在简单工厂方法中,将所有的判断逻辑加入到了工厂类中,这样创建所有机器的细节封装到工厂中,对用户来说非常方便,但是这样导致工厂的责任过于重大,一旦某个逻辑出问题,所有的机器都造不出来。
在工厂方法模式中就将工厂抽象出来了,每个机器都有个工厂,这样一个工厂出问题,其他工厂仍然能够使用,但是这个设计模式有个缺点就是每增加一个需求,需要增加2个类,所以可能导致产生很多的类



下面我们来学习工厂模式的最后一种:抽象工厂方法
抽象工厂方法是要求一个工厂能够创建所有的产品(有点像简单工厂),以及为每个工厂抽取一个公共接口(有点像工厂方法),只不过具体的工厂中的产品要有某种关联。


举个例子:比如我的需求是洗衣服,那么工厂就为我创建洗衣机,如果这个工厂是“美的”,那么就生产美的的,如果这个工厂是“康佳”的,那么就生产康佳的(我只是举例的,它们不一定生产这些电器) ,此时美的也生产电视,冰箱等等家电,同时康佳也都生产这些家电。


我们使用代码来实现抽象工厂
1、实现一个工厂的抽象类

/** *抽象工厂类,里面生产多件产品,这些产品有着某种关联,比如都是该厂家生产 * com.design.factory.abstractfactory.IFactory * @author yuanzeyao 
* create at 2014年5月17日 下午12:31:44 */public interface IFactory{ public Machine createTelevisor(); public Machine createWasher(); public Machine createRefrigerator();}

2、实现一个厂家所有产品的具体实现类,具体见代码
3、实现每个具体工厂类

/** * 生产美的电器的工厂 * com.design.factory.abstractfactory.MediaFactory * @author yuanzeyao 
* create at 2014年5月17日 下午12:39:41 */public class MediaFactory implements IFactory{ private static final String TAG = "MediaFactory"; @Override public Machine createTelevisor() { return new MediaTv(); } @Override public Machine createWasher() { return new MediaWasher(); } @Override public Machine createRefrigerator() { return new MediaRefrigerator(); }}/** * 生产康佳电器的工厂 * com.design.factory.abstractfactory.KanjiaFactory * @author yuanzeyao
* create at 2014年5月17日 下午12:40:00 */public class KanjiaFactory implements IFactory{ private static final String TAG = "MediaFactory"; @Override public Machine createTelevisor() { return new KanjiaTv(); } @Override public Machine createWasher() { return new KanjiaWasher(); } @Override public Machine createRefrigerator() { return new KanjiaRefrigerator(); }}

4、客户端代码

public class Sample4{  private static final String TAG = "Sample4";  public static void main(String[] args) throws IOException  {    //从控制台获取用户需求    //数据输入格式:厂家首字母大写_需求 如:M_洗衣服,就给你返回美的洗衣机    BufferedReader br=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));    String input=br.readLine();    String[]inputs=input.split("_");    IFactory factory=null;    if(inputs[0].equals("M"))    {      factory=new MediaFactory();    }else    {      factory=new KanjiaFactory();    }        if(inputs[1].equals("洗衣服"))    {      factory.createWasher().execute();    }else if(inputs[1].equals("看电视"))    {      factory.createTelevisor().execute();    }else if(inputs[1].equals("冰冻食物"))    {      factory.createRefrigerator().execute();    }  }}

其实这段代码的外面还可以加一层 简单工厂模式,也就是结合简单工厂+抽象工厂,来优化代码
学到这里,工厂模式差不多也结束了,三种工厂模式各有各的有点,我们需要根据具体情况来使用,欢迎大家留言讨论...

(编辑: yuanzeyao2008)

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