大部分摘自《深入浅出设计模式 》
工厂模式主要是为创建对象提供过渡接口,以便将创建对象的具体过程屏蔽隔离起来,达到提高灵活性的目的。
工厂模式在《Java与模式》中分为三类:
1)简单工厂模式(Simple Factory)
2)工厂方法模式(Factory Method)
3)抽象工厂模式(Abstract Factory)
这三种模式从上到下逐步抽象,并且更具一般性。
GOF在《设计模式》一书中将工厂模式分为两类:工厂方法模式(Factory Method)与抽象工厂模式(Abstract Factory)。将简单工厂模式(Simple Factory)看为工厂方法模式的一种特例,两者归为一类。
一、简单工厂模式
简单工厂模式又称静态工厂方法模式。重命名上就可以看出这个模式一定很简单。它存在的目的很简单:定义一个用于创建对象的接口。
先来看看它的组成:
1) 工厂类角色:这是本模式的核心,含有一定的商业逻辑和判断逻辑。在java中它往往由一个具体类实现。
2)抽象产品角色:它一般是具体产品继承的父类或者实现的接口。在java中由接口或者抽象类来实现。
3) 具体产品角色:工厂类所创建的对象就是此角色的实例。在java中由一个具体类实现。
来用类图来清晰的表示下的它们之间的关系
java中经常用会到接口(interface),通常,有这样的做法:定义一个类,让它实现某个接口,例如
public class Car implements Runnable{ @Override public void run() { System.out.print("You're using a car"); } public static void main(String args[]){ Car car=new Car(); car.run(); } }
当然我们也可以这样做 Truck.java
public class Truck implements Runnable{ @Override public void run() { System.out.print("You're using a truck"); } public static void main(String args[]){ Truck truck=new Truck(); Thread t=new Thread(truck);//实际上truck是作为一个Runnable对象 t.start(); } }
与第一个不同的是,我们把truck当作一个Runnable对象传递给t,然后通过t.start(),来执行truck里面的run();
我们的简单工厂模式,是下面这个样子
SimpleFactory.java
public class SimpleFactory{ public static Runnable getVehicle(int loadWeight){ if(loadWeight>1000){//当载重大于1000kg时,使用卡车,否则使用小车就ok return new Truck(); } return new Car(); } public static void main(String[] args) { Runnable vehicle = SimpleFactory.getVehicle(1200);//当前载重1200kg,要弄一辆车来装 Thread t = new Thread(vehicle); t.start(); } }
这样做好处就是实现了封装,客户端(外界)其实并不知道我用了哪种车(哪个class),唯一要做的就是拿到车后直接开(run)就行.
以后我添加了更多的车(class),只要能开(能run,也就是实现Runnable接口),对外界也是毫无影响的.
二、工厂方法模式
工厂方法模式去掉了简单工厂模式中工厂方法的静态属性,使得它可以被子类继承。这样在简单工厂模式里集中在工厂方法上的压力可以由工厂方法模式里不同的工厂子类来分担。
你应该大致猜出了工厂方法模式的结构,来看下它的组成:
1) 抽象工厂角色: 这是工厂方法模式的核心,它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
2) 具体工厂角色:它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。
3) 抽象产品角色:它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
4) 具体产品角色:具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现。
用类图来清晰的表示下的它们之间的关系:
工厂方法模式使用继承自抽象工厂角色的多个子类来代替简单工厂模式中的“上帝类”。正如上面所说,这样便分担了对象承受的压力;而且这样使得结构变得灵活起来——当有新的产品(即暴发户的汽车)产生时,只要按照抽象产品角色、抽象工厂角色提供的合同来生成,那么就可以被客户使用,而不必去修改任何已有的代码。可以看出工厂角色的结构也是符合开闭原则的!
工厂方法模式仿佛已经很完美的对对象的创建进行了包装,使得客户程序中仅仅处理抽象产品角色提供的接口。那我们是否一定要在代码中遍布工厂呢?大可不必。也许在下面情况下你可以考虑使用工厂方法模式:
1) 当客户程序不需要知道要使用对象的创建过程。
2) 客户程序使用的对象存在变动的可能,或者根本就不知道使用哪一个具体的对象。
简单工厂模式与工厂方法模式真正的避免了代码的改动了?没有。在简单工厂模式中,新产品的加入要修改工厂角色中的判断语句;而在工厂方法模式中,要么将判断 逻辑留在抽象工厂角色中,要么在客户程序中将具体工厂角色写死(就象上面的例子一样)。而且产品对象创建条件的改变必然会引起工厂角色的修改。
面对这种情况,Java的反射机制与配置文件的巧妙结合突破了限制——这在Spring中完美的体现了出来。
三、抽象工厂模式
先来认识下什么是产品族: 位于不同产品等级结构中,功能相关联的产品组成的家族。还是让我们用一个例子来形象地说明一下吧。
图中的BmwCar和BenzCar就是两个产品树(产品层次结构);而如图所示的BenzSportsCar和BmwSportsCar就是一个产品族。他们都可以放到跑车家族中,因此功能有所关联。同理BmwBussinessCar和BenzSportsCar也是一个产品族。
回到抽象工厂模式的话题上。
可以说,抽象工厂模式和工厂方法模式的区别就在于需要创建对象的复杂程度上。而且抽象工厂模式是三个里面最为抽象、最具一般性的。
抽象工厂模式的用意为:给客户端提供一个接口,可以创建多个产品族中的产品对象
而且使用抽象工厂模式还要满足一下条件:
1) 系统中有多个产品族,而系统一次只可能消费其中一族产品。
2) 同属于同一个产品族的产品以其使用。
来看看抽象工厂模式的各个角色(和工厂方法的如出一辙):
1) 抽象工厂角色: 这是工厂方法模式的核心,它与应用程序无关。是具体工厂角色必须实现的接口或者必须继承的父类。在java中它由抽象类或者接口来实现。
2) 具体工厂角色:它含有和具体业务逻辑有关的代码。由应用程序调用以创建对应的具体产品的对象。在java中它由具体的类来实现。
3) 抽象产品角色:它是具体产品继承的父类或者是实现的接口。在java中一般有抽象类或者接口来实现。
4) 具体产品角色:具体工厂角色所创建的对象就是此角色的实例。在java中由具体的类来实现。
类图如下: