• 设计模式详解——单例、工厂、抽象工厂


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    从今天开始,我们逐一看下常用的设计模式,希望能够尽可能搞清楚它们的应用场景,以便我们能够写出更优秀的代码。

    1、单例模式

    核心要点

    • 构造方法私有
    • 构造由static修饰的、返回实例的方法

    优势

    • 减少创建Java实例所带来的系统开销
    • 便于系统跟踪单个Java实例的声明周期、实例状态等

    示例代码

    package singleton;
    
    public class Singleton {
        private static Singleton instance;
        private Singleton() {}
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance == null) {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }
    
    

    场景

    线程池(threadpool)、缓存(cache)、日志对象

    2、简单工厂模式

    要点

    • 通过工厂类的形式进行解耦合
    • 依赖关系通过接口解耦合

    优缺点

    • 让对象的调用者和对象创建过程分离,当对象调用者需要对象时,直接向工厂请求即可;
    • 避免了对象的调用者和对象的实现类以硬解码方式耦合,提高了系统的可维护性、拓展性;
    • 需要注意的一个陷阱是:当产品修改时,工厂类也要做相应的修改;

    示例代码

    这里的computer依赖了Printer类,但是如果直接写Printer的话,会直接影响当前类的扩展,比如我们后期增加了WriterWriterPrinter只是方法不一致,这时候如果用简单工厂模式,就可以完美解决这个问题。

    当然,这时依然需要修改OutputFactory的代码,但是对Computer是不需要修改的。

    public class Computer {
        private Output out;
        public Computer(Output out) {
            this.out = out;
        }
        
        public void keyIn(String msg) {
            out.getData(msg);
        }
        
        public void print() {
            out.out();
        }
    }
    

    简单工厂

    package simplefactory;
    
    public class OutputFactory {
        public Output getOutput() {
            return new Printer();
        }
    }
    

    接口

    package simplefactory;
    
    public interface Output {
        final int MAX_CACHE_LINE=200;
        void getData(String msg);
        void out();
    }
    

    接口实现类

    package simplefactory;
    
    public class Printer implements Output {
        private String[] printData = new String[MAX_CACHE_LINE];
        private int dataNum = 0;
    
        @Override
        public void getData(String msg) {
            if(dataNum >= MAX_CACHE_LINE) {
                System.out.println("输出队列已满,添加失败");
            } else {
                printData[dataNum++] = msg;
            }
            
        }
    
        @Override
        public void out() {
            while(dataNum > 0) {
                System.out.println("打印机打印:" + printData[0]);
                System.arraycopy(printData, 1, printData, 0, --dataNum);
            }
            
        }
    
    }
    

    测试类

    package simplefactory;
    
    public class Test {
        public static void main(String[] args) {
            OutputFactory of = new OutputFactory();
            Computer c = new Computer(of.getOutput());
            c.keyIn("hello world");
            c.keyIn("java");
            c.keyIn("spring");
            c.print();
        }
    }
    

    3、工厂方法和抽象工厂

    要点

    • 和简单工厂相比,工厂方法多了一个接口,也就是工厂接口,Ouput子类的工厂类均继承该接口,实现getOutput()方法
    • 当使用工厂方法设计模式时,对象调用者需要与具体的工厂类进行耦合:当需要不同对象时,程序需要调用相应工厂对象的方法来得到所需的对象
    • 对于采用工厂方法的设计架构,客户端代码成功与被调用对象实现了分离,但带来了另一种耦合:客户端代码与不同的工厂类耦合
    • 为了解决上面的耦合,增加一个工厂类,用于创建不同的工厂对象,这个特殊的工厂类被称为抽象工厂类,这种设计模式被称为抽象工厂模式

    比较

    和简单工厂相比,抽象工厂降低了目标实例与实例工厂的耦合性,但是它又引入了抽象工厂的耦合关系。

    在简单工厂模式中,要创建一个对象的实例,直接调用该对象的工厂方法即可,当然前提条件是增加该对象时要同步增加它的工厂方法;

    在抽象工厂模式中,不仅对实例对象做了抽象处理,还对对象的工厂做了抽象处理,所以在实例化一个对象的时候,要先实例化它的工厂,然后再通过工厂方法实例化对象(实线表示代码实际执行流程,虚线表示解耦过程,工厂的工厂创建出来的是抽象工厂的实例,抽象工厂最终创建的是对象的抽象接口)

    示例代码

    实例工厂接口:

    // 工厂接口
    package abstractfactory;
    
    import simplefactory.Output;
    /**
     * 
     *TODO output工厂接口
     *
     * @author CaoLei 2018年7月1日下午3:19:36
     * OutputFactory
     */
    public interface OutputFactory {
        
        Output getOutput();
    
    }
    
    

    实例工厂实现:

    // 工厂方法,工厂类
    
    package abstractfactory;
    
    import simplefactory.BetterPrinter;
    import simplefactory.Output;
    
    public class BetterPrinterFactory implements OutputFactory {
    
        @Override
        public Output getOutput() {
            return new BetterPrinter();
        }
    
    }
    
    

    实例工厂实例化方法:

    // 抽象工厂,抽象工厂类
    package abstractfactory;
    
    public class OutputFactoryFactory {
        public static OutputFactory getOutputFactory(String type) {
            if ("better".equals(type)) {
                return new BetterPrinterFactory();
            } else {
                return new PrinterFactory();
            }
    
        }
    }
    
    

    好了,今天就先说这三种设计模式,明天我们来继续看其他的设计模式。

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/caoleiCoding/p/15412901.html
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