在一次面试中了解到工厂模式在实际应用中的重要性,可以说工厂模式的应用随处可见,以下是百度百科对工厂模式的介绍
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。
在看了几篇写工厂模式的文章后,看见一篇我认为比较容易理解的代码说明:
一.简单(静态)工厂模式
1,首先建立一个产品的抽象类
需要生产什么产品(实例对象)就需要首先建立一个相应产品的抽象类
public abstract class INoodles {
/**
* 描述每种面条啥样的
*/
public abstract void desc();
}
2.再建立几种具体的产品类如:
这里建立了三个产品类:兰州拉面,泡面,干扣面(没吃过)
public class LzNoodles extends INoodles {
@Override
public void desc() {
System.out.println("兰州拉面");
}
}
public class PaoNoodles extends INoodles {
@Override
public void desc() {
System.out.println("泡面");
}
}
public class GankouNoodles extends INoodles {
@Override
public void desc() {
System.out.println("干扣面");
}
}
3.在建立完这些产品后就可以建立(造面的)工厂了:
工厂里面包含了我们可以生产的产品(面)
public class SimpleNoodlesFactory {
public static final int TYPE_LZ = 1;//兰州拉面
public static final int TYPE_PM = 2;//泡面
public static final int TYPE_GK = 3;//干扣面
public static INoodles createNoodles(int type) {
switch (type) {
case TYPE_LZ:
return new LzNoodles();
case TYPE_PM:
return new PaoNoodles();
case TYPE_GK:
default:
return new GankouNoodles();
}
}
}
4.开始根据客人的要求生产产品
如下代码是生产干扣面(真心不知道这名字是怎么来的)的过程。
INoodles noodles = SimpleNoodlesFactory.createNoodles(SimpleNoodlesFactory.TYPE_GK);
noodles.desc();
该设计模式只可以生产工厂能生产的产品,如需要增加产品,需要在工厂类中增加相应的静态变量。
特点
1 它是一个具体的类,非接口 抽象类。有一个重要的create()方法,利用if或者 switch创建产品并返回。
2 create()方法通常是静态的,所以也称之为静态工厂。
缺点
1 扩展性差(我想增加一种面条,除了新增一个面条产品类,还需要修改工厂类方法)
2 不同的产品需要不同额外参数的时候 不支持。
二、另一种简单工厂(反射):
利用反射Class.forName(clz.getName()).newInstance()
实现的简单工厂:
public class StaticNoodlesFactory {
/**
* 传入Class实例化面条产品类
*
* @param clz
* @param <T>
* @return
*/
public static <T extends INoodles> T createNoodles(Class<T> clz) {
T result = null;
try {
result = (T) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return result;
}
}
特点
1 它也是一个具体的类,非接口 抽象类。但它的create()方法,是利用反射机制生成对象返回,好处是增加一种产品时,不需要修改create()的代码。
缺点
这种写法粗看牛逼,细想之下,不谈reflection的效率还有以下问题:
1 个人觉得不好,因为Class.forName(clz.getName()).newInstance()调用的是无参构造函数生成对象,它和new Object()是一样的性质,而工厂方法应该用于复杂对象的初始化 ,当需要调用有参的构造函数时便无能为力了,这样像为了工厂而工厂。
2 不同的产品需要不同额外参数的时候 不支持
三、 多方法工厂(常用)
使用方法二 三实现的工厂,都有一个缺点:不同的产品需要不同额外参数的时候 不支持。
而且如果使用时传递的type、Class出错,将不能得到正确的对象,容错率不高。
而多方法的工厂模式为不同产品,提供不同的生产方法,使用时 需要哪种产品就调用该种产品的方法,使用方便、容错率高。
工厂如下:
public class MulWayNoodlesFactory {
/**
* 模仿Executors 类
* 生产泡面
*
* @return
*/
public static INoodles createPm() {
return new PaoNoodles();
}
/**
* 模仿Executors 类
* 生产兰州拉面
*
* @return
*/
public static INoodles createLz() {
return new LzNoodles();
}
/**
* 模仿Executors 类
* 生产干扣面
*
* @return
*/
public static INoodles createGk() {
return new GankouNoodles();
}
}
这种我比较青睐,增加一个新面条,只要去增加一个static方法即可,也不修改原方法逻辑
查看java源码:java.util.concurrent.Executors
类便是一个生成Executor
的工厂 ,其采用的便是 多方法静态工厂模式:
例如ThreadPoolExecutor
类构造方法有5个参数,其中三个参数写法固定,前两个参数可配置,如下写。
public static ExecutorService newFixedThreadPool(int nThreads) {
return new ThreadPoolExecutor(nThreads, nThreads,
0L, TimeUnit.MILLISECONDS,
new LinkedBlockingQueue<Runnable>());
}
又如JDK想增加创建ForkJoinPool
类的方法了,只想配置parallelism
参数,便在类里增加一个如下的方法:
public static ExecutorService newWorkStealingPool(int parallelism) {
return new ForkJoinPool
(parallelism,
ForkJoinPool.defaultForkJoinWorkerThreadFactory,
null, true);
}
这个例子可以感受到工厂方法的魅力了吧:方便创建 同种类型的 复杂参数 对象。
四 普通工厂
普通工厂就是把简单工厂中具体的工厂类,划分成两层:抽象工厂层+具体的工厂子类层。(一般->特殊)
面条工厂(抽象工厂类),作用就是生产面条:
public abstract class NoodlesFactory {
public abstract INoodles create();
}
兰州拉面工厂 (具体工厂子类):
public class LzFactory extends NoodlesFactory {
@Override
public INoodles create() {
return new LzNoodles();
}
}
泡面工厂 (具体工厂子类):
public class PaoFactory extends NoodlesFactory {
@Override
public INoodles create() {
return new PaoNoodles();
}
}
最爱的干扣面工厂 (具体工厂子类):
public class GankouFactory extends NoodlesFactory {
@Override
public INoodles create() {
return new GankouNoodles();
}
}
使用时:
/**
* 普通工厂方法:
*/
System.out.println("===========================普通工厂方法==============================" +
"
这种要多写一个类,不过更面向对象");
NoodlesFactory factory1 = new GankouFactory();
INoodles gk3 = factory1.create();
gk3.desc();
普通工厂与简单工厂模式的区别:
可以看出,普通工厂模式特点:不仅仅做出来的产品要抽象, 工厂也应该需要抽象。
工厂方法使一个产品类的实例化延迟到其具体工厂子类.
工厂方法的好处就是更拥抱变化。当需求变化,只需要增删相应的类,不需要修改已有的类。
而简单工厂需要修改工厂类的create()方法,多方法静态工厂模式需要增加一个静态方法。
六 抽象工厂:
以上介绍的工厂都是单产品系的。抽象工厂是多产品系 (貌似也有产品家族的说法)。
举个例子来说,每个店(工厂)不仅仅卖面条,还提供饮料卖。
提供饮料卖,饮料是产品,先抽象一个产品类,饮料:
public abstract class IDrinks {
/**
* 描述每种饮料多少钱
*/
public abstract void prices();
}
然后实现两个具体产品类:
可乐:
public class ColaDrinks extends IDrinks {
@Override
public void prices() {
System.out.println("可乐三块五");
}
}
屌丝还是多喝水吧:
public class WaterDrinks extends IDrinks {
@Override
public void prices() {
System.out.println("和我一样的穷鬼都喝水,不要钱~!");
}
}
抽象饭店,无外乎吃喝(抽象工厂类):
public abstract class AbstractFoodFactory {
/**
* 生产面条
*
* @return
*/
public abstract INoodles createNoodles();
/**
* 生产饮料
*/
public abstract IDrinks createDrinks();
}
兰州大酒店(具体工厂类):
public class LzlmFoodFactory extends AbstractFoodFactory {
@Override
public INoodles createNoodles() {
return new LzNoodles();//卖兰州拉面
}
@Override
public IDrinks createDrinks() {
return new WaterDrinks();//卖水
}
}
KFC(具体工厂类):
public class KFCFoodFactory extends AbstractFoodFactory {
@Override
public INoodles createNoodles() {
return new PaoNoodles();//KFC居然卖泡面
}
@Override
public IDrinks createDrinks() {
return new ColaDrinks();//卖可乐
}
}
使用:
/**
* 抽象工厂方法:
*/
System.out.println("==============================抽象方法==============================" )
AbstractFoodFactory abstractFoodFactory1 = new KFCFoodFactory();
abstractFoodFactory1.createDrinks().prices();
abstractFoodFactory1.createNoodles().desc();
abstractFoodFactory1= new LzlmFoodFactory();
abstractFoodFactory1.createDrinks().prices();
abstractFoodFactory1.createNoodles().desc();
输出:
==============================抽象方法==============================
可乐三块五
泡面
和我一样的穷鬼都喝水,不要钱~!
兰州拉面
小结:
将工厂也抽象了,在使用时,工厂和产品都是面向接口编程,OO(面向对象)的不得了。
六 个人总结和使用场景
一句话总结工厂模式:方便创建 同种产品类型的 复杂参数 对象
工厂模式重点就是适用于 构建同产品类型(同一个接口 基类)的不同对象时,这些对象new很复杂,需要很多的参数,而这些参数中大部分都是固定的,so,懒惰的程序员便用工厂模式封装之。
(如果构建某个对象很复杂,需要很多参数,但这些参数大部分都是“不固定”的,应该使用Builder模式)
为了适应程序的扩展性,拥抱变化,便衍生出了 普通工厂、抽象工厂等模式。
本文参考的文章的作者更偏向于使用多方法工厂,但我认为普通工厂和抽象工厂使用范围更广,而且更好理解。
学习参考
https://blog.csdn.net/zxt0601/article/details/52798423