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java23种设计模式—— 一、设计模式介绍
java23种设计模式—— 二、单例模式
java23种设计模式——三、工厂模式
工厂模式
工厂模式介绍
工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了，是用工厂方法代替new操作的一种模式。著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式，工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑使用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。（百度百科）
工厂模式又分为：
- 简单工厂模式：允许接口创建对象，但不会暴露对象的创建逻辑。
- 工厂方法模式: 允许接口创建对象，但使用哪个类来创建对象，则是交由子类决定的
- 抽象方法模式: 抽象工厂是一个能够创建一系列相关的对象而无需指定/公开其具体类的接口。该模式能够提供其他工厂的对象，在其内部创建其他对象。
简单工厂模式
属于创建型模式，又叫做静态工厂方法模式，不属于23种GOF设计模式之一。是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。违背“开放 - 关闭原则”，一旦添加新产品就不得不修改工厂类的逻辑，这样就会造成工厂逻辑过于复杂。
假设现在有一家餐馆
public interface Restaurant {
public void cook();
}
餐馆有两种菜品:红烧肉和鸡蛋羹
//鸡蛋羹
public class Egg implements Restaurant {
@Override
public void cook() {
System.out.println("鸡蛋羹做好了");
}
}
//红烧肉
public class Meet implements Restaurant{
@Override
public void cook() {
System.out.println("红烧肉做好了");
}
}
餐馆里有服务员，来负责向后厨传达客人的需求
public class Waiter {
//同样可以定义常量然后通过switch语句来实现
public static Restaurant getFood(String orderType) {
Restaurant restaurant = null;
if(orderType.equals("红烧肉")){
restaurant = new Meet();
}else if (orderType.equals("鸡蛋羹")){
restaurant = new Egg();
}
return restaurant;
}
}
现在顾客来了，要点一份红烧肉，就只需要和服务员说就行
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
Restaurant restaurant = Waiter.getFood("红烧肉");
restaurant.cook();
}
}
输出
红烧肉做好了
通过以上方法，的确实现了 提供创建实例的功能，而无需关心具体实现。但是我们不难发现，这种方法的扩展性很差，如果餐馆新出了一款菜品，还需要我们在服务员方法里修改。这使得当餐馆的菜品很多时，工厂方法代码逻辑将会非常复杂
工厂方法模式
工厂方法模式，又称工厂模式、多态工厂模式和虚拟构造器模式，通过定义工厂父类负责定义创建对象的公共接口，而子类则负责生成具体的对象。是在工厂模式家族中是用的最多模式，一般项目中存在最多的就是这个模式。是对简单工厂模式的一个优化，让每个对象都有一个与之对应的工厂。
这里我们接着用上面的例子，假设这家餐厅的生意非常好，所以餐馆的老板把餐馆所有负责点餐的服务员都辞退了，取而代之的是添加了一个收银台，然后让每个厨师只负责做一样菜。这样客人只需要和收银台说要求就行了。
这里我们接着用上面的类。除去服务员Waiter类
新建Cashier接口
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
*/
public interface Cashier {
public Restaurant getFood();
}
然后给每一个菜品新建一个工厂类
EggCooker
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
*/
public class EggCooker implements Cashier {
@Override
public Restaurant getFood() {
return new Egg();
}
}
MeetCooker
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
*/
public class MeetCooker implements Cashier{
@Override
public Restaurant getFood() {
return new Meet();
}
}
然后顾客点单只需要在收银台，餐厅的系统会自动将信息传递给相应的厨师，对应的厨师就能在餐馆中把菜做好
/**
* @author codermy
* @createTime 2020/6/15
* 消费者
*/
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
Cashier order = new EggCooker();
Restaurant food = order.getFood();
food.cook();
}
}
输出结果
鸡蛋羹做好了
工厂方法模式解决了简单工厂模式不符合的开闭原则，当添加一个菜品时，只需要再雇佣一个厨师就行（从现实角度看，老板有点亏哦）。但是这也增加了系统的复杂度（菜越多，厨师就越多，这哪家餐馆顶的住）
抽象工厂模式
这个模式解决了每个工厂只能创建一类产品（工厂方法模式）的问题
这里用餐馆的例子不太形象，不是很容易理解，强行举例可能会和上面的方法弄混，我自己绕了好一会，所以我们换一个例子。
现在我们人手不离手机，我们假设手机有如下几个功能
//手机产品接口
public interface IphoneProduct {
void callup();//打电话
void sendSms();//发短信
}
每个人家里又都有路由器，路由器有如下功能
//路由器产品接口
public interface IRouterProduct {
void openwifi();//开启wifi
void setting();//设置wifi
}
然后现在有一个抽象产品工厂，是来生产这两样产品的，假设生产手机和路由器的方法是一样的，只是需要加上厂商信息
//抽象产品工厂
public interface IProductFactory {
//生产手机
IphoneProduct iphoneProduct();
//生产路由器
IRouterProduct iRouterProduct();
}
现在有两家厂商，小米和华为工厂，可以生产手机和路由器，他们两家厂商分别由两条产业线来做手机和路由器
//小米手机
public class XiaomiPhone implements IphoneProduct{
@Override
public void callup() {
System.out.println("用小米手机打电话");
}
@Override
public void sendSms() {
System.out.println("用小米手机发短信");
}
}
//小米路由器
public class XiaomiRouter implements IRouterProduct {
@Override
public void openwifi() {
System.out.println("打开小米wifi");
}
@Override
public void setting() {
System.out.println("设置小米wifi");
}
}
//小米厂商
public class XiaomiFactory implements IProductFactory {
@Override
public IphoneProduct iphoneProduct() {
return new XiaomiPhone();
}
@Override
public IRouterProduct iRouterProduct() {
return new XiaomiRouter();
}
}
//华为手机
public class HuaweiPhone implements IphoneProduct {
@Override
public void callup() {
System.out.println("用华为手机打电话");
}
@Override
public void sendSms() {
System.out.println("用华为手机发短信");
}
}
//华为路由器
public class HuaweiRouter implements IRouterProduct {
@Override
public void openwifi() {
System.out.println("打开华为wifi");
}
@Override
public void setting() {
System.out.println("设置华为wifi");
}
}
//华为工厂
public class HuaweiFactory implements IProductFactory {
@Override
public IphoneProduct iphoneProduct() {
return new HuaweiPhone();
}
@Override
public IRouterProduct iRouterProduct() {
return new HuaweiRouter();
}
}
消费者类
//消费者/测试类
public class Customer {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("==============小米产品=================");
XiaomiFactory xiaomiFactory = new XiaomiFactory();//新建一个小米工厂
IphoneProduct xiaomiiphoneProduct = xiaomiFactory.iphoneProduct();//小米工厂开始生产小米手机
xiaomiiphoneProduct.callup();//测试小米手机打电话功能
IRouterProduct xiaomiiRouterProduct = xiaomiFactory.iRouterProduct();//小米工厂开始生产小米路由器
xiaomiiRouterProduct.openwifi();//测试小米路由器打开wifi功能
System.out.println("==============华为产品=================");
HuaweiFactory huaweiFactory = new HuaweiFactory();
IphoneProduct huaweiiphoneProduct1 = huaweiFactory.iphoneProduct();
huaweiiphoneProduct1.callup();
IRouterProduct huaweiiRouterProduct = huaweiFactory.iRouterProduct();
huaweiiRouterProduct.openwifi();
}
}
输出
==============小米产品=================
用小米手机打电话
打开小米wifi
==============华为产品=================
用华为手机打电话
打开华为wifi
抽象工厂模式相较于以上两种模式难以理解一些。这里提供另一种写法比较好理解，来自Guide哥的博客(以下所有内容)
不知道大家玩过穿越火线或者吃鸡这类游戏了吗，游戏中存在各种枪。我们假设现在存在AK、M4A1两类枪，每一种枪对应一种子弹。我们现在这样考虑生产AK的工厂可以顺便生产AK使用的子弹，生产M4A1的工厂可以顺便生产M4A1使用的子弹。（AK工厂生产AK系列产品包括子弹啊，AK枪的类型啊这些，M4A1工厂同理）
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（1）创建相关接口：
枪
public interface Gun {
public void shooting();
}
子弹
public interface Bullet {
public void load();
}
（2）创建接口对应实现类：
AK类
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
M4A1类
public class M4A1 implements Gun {
@Override
public void shooting() {
System.out.println("shooting with M4A1");
}
}
AK子弹类
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
M4A1子弹类
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
（3）创建工厂接口
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
（4）创建具体工厂
生产AK和AK子弹的工厂
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
生产M4A1和M4A1子弹的工厂
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
（5）测试
public class AK_Bullet implements Bullet {
@Override
public void load() {
System.out.println("Load bullets with AK");
}
}
输出结果：
Load bullets with AK
shooting with AK