图解设计模式：有趣的工厂模式

news2024/10/6 6:40:48

工厂模式 Factory Method

在工厂模式中父子类的关系就像是生产工厂中模具一样, 由父类负责指定实例生成的方式子类来决定生成具体的类. 具体的处理全部交给子类负责，目的就是为了将生产实例的框架和负责实例生产类解耦

示例程序

从下面这段示例来看看工厂模式到底能为我们做些什么。

类列表

framwork包

产品类

在framework包里定义了产品，也就是说实现了这个类的对象都可以成为产品他们都可以被使用

public abstract class Product {
    public abstract void use();
}

工厂类

在framework中同样定义了工厂，工厂类用来创造产品和注册产品

public abstract class Factory {
    public final Product create(String owner) {
        Product product = createProduct(owner);
        registerProduct(product);
        return product;
    }

    protected abstract Product createProduct(String owner);

    protected abstract void registerProduct(Product product);
}

IDCard包

id卡

id卡继承产品类来体现我们框架分离的目的

public class IDcard extends Product {

    private String owner;

    IDcard(String owner) {
        System.out.println("制作" + owner + "的ID卡");
        this.owner = owner;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("使用" + owner + "ID卡.");
    }

    public String getOwner() {
        return this.owner;
    }
}

IDCardFactory

继承工厂类用来生产产品和注册产品。

public class IDCardFactory extends Factory {
    private List owners = new ArrayList();

    @Override
    protected Product createProduct(String owner) {
        return new IDcard(owner);
    }

    @Override
    protected void registerProduct(Product product) {
        owners.add(((IDcard) product).getOwner());
    }

    public List getOwners() {
        return owners;
    }
}

测试

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        IDCardFactory factory = new IDCardFactory();
        Product card1 = factory.create("小红");
        Product card2 = factory.create("小明");
        Product card3 = factory.create("小刚");
        card1.use();
        card2.use();
        card3.use();

    }
}

工厂模式的角色

在工厂模式中我们将编写的包分离开来了，一个为framework（框架）一个为具体的实现

这两个包的内容是平行的如下图

类图

Product角色

这个角色属于框架的类型，它定义了工厂方法中生成的实例所持有的api 具体的处理由继承了product的角色来决定

Creator创建者

Creator 也是属于框架的类型他负责生成产品对象的抽象类，具体如何去生成由继承创建者的子类去决定

ConcreteProduct具体的产品

属于加工的类型他决定了生成什么样的。

ConcreteCreator(具体的创建者)

ConcteteCreator 角色属于具体加工的乙方，他负责生辰具体的产品。

拓展思路

框架与加工

支持我们分别学习了框架与具体加工这两方面的内容他们被分别的封装到两个包中。

我们可以用相同的框架闯江湖其他的产品和工厂，如我们要创建电视机和创建电视机的工厂类，这个时候我们就需要在框架保重编写电视机包

这里我们不需要修改框架包中的代码只需要去修改对应的实现类就行了

生成实例方法的三种实现方式

在工厂包中的生成产品方法是抽象方法也就是需要在子类中实现这个方法，创建产品的实现方式一般有三种

指定一个抽象方法
实现默认的处理如果自类没有实现方法将会默认处理
在处理的其中抛出异常

使用模式与开发的小Tips

在日常开发中使用模板方法或者是工厂模式的时候，因为要多读多个类的代码，缕清逻辑变得格外的重要，通常在设计模式设计子类的时候需要想维护这些类的人员传达明确意图，擅自修改可能会出现事故

拓展实例

给产品增加id（以100开始）并且希望 id和产品名存储在一个对应结构

我们只需要改动具体的实现就可以了

public class IDcard extends Product {

    private String owner;
    private int idNum = 100;

    IDcard(String owner, int idNum) {
        System.out.println("制作" + owner + "(" + idNum + ")" + "的ID卡");
        this.owner = owner;
        this.idNum = idNum;
    }

    @Override
    public void use() {
        System.out.println("使用" + owner + "(" + idNum + ")" + "的ID卡");
    }


    public String getOwner() {
        return this.owner;
    }

    public int getIdNum() {
        return idNum;
    }
}

public class IDCardFactory extends Factory {
    //private List owners = new ArrayList();

    Map<Integer, String> idcard = new HashMap();
    private int idNum = 100;

    @Override
    protected synchronized Product createProduct(String owner) {
        return new IDcard(owner, idNum++);
    }

    @Override
    protected void registerProduct(Product product) {
        idcard.put(((IDcard) product).getIdNum(), ((IDcard) product).getOwner());
    }

    public Map<Integer, String> getIdcard() {
        return idcard;
    }

    //public List getOwners() {
    //    return owners;
    //}
}