工廠模式
工廠模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的設計模式之一。這種類型的設計模式屬于創建型模式,它提供了一種創建對象的最佳方式。
工廠模式提供了一種將對象的實例化過程封裝在工廠類中的方式。通過使用工廠模式,可以將對象的創建與使用代碼分離,提供一種統一的接口來創建不同類型的對象。
在工廠模式中,我們在創建對象時不會對客戶端暴露創建邏輯,并且是通過使用一個共同的接口來指向新創建的對象。
介紹
意圖:定義一個創建對象的接口,讓其子類自己決定實例化哪一個工廠類,工廠模式使其創建過程延遲到子類進行。
主要解決:主要解決接口選擇的問題。
何時使用:我們明確地計劃不同條件下創建不同實例時。
如何解決:讓其子類實現工廠接口,返回的也是一個抽象的產品。
關鍵代碼:創建過程在其子類執行。
應用實例:?1、您需要一輛汽車,可以直接從工廠里面提貨,而不用去管這輛汽車是怎么做出來的,以及這個汽車里面的具體實現。 2、Hibernate 換數據庫只需換方言和驅動就可以。
優點:?1、一個調用者想創建一個對象,只要知道其名稱就可以了。 2、擴展性高,如果想增加一個產品,只要擴展一個工廠類就可以。 3、屏蔽產品的具體實現,調用者只關心產品的接口。
缺點:每次增加一個產品時,都需要增加一個具體類和對象實現工廠,使得系統中類的個數成倍增加,在一定程度上增加了系統的復雜度,同時也增加了系統具體類的依賴。這并不是什么好事。
使用場景:?1、日志記錄器:記錄可能記錄到本地硬盤、系統事件、遠程服務器等,用戶可以選擇記錄日志到什么地方。 2、數據庫訪問,當用戶不知道最后系統采用哪一類數據庫,以及數據庫可能有變化時。 3、設計一個連接服務器的框架,需要三個協議,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把這三個作為產品類,共同實現一個接口。
注意事項:作為一種創建類模式,在任何需要生成復雜對象的地方,都可以使用工廠方法模式。有一點需要注意的地方就是復雜對象適合使用工廠模式,而簡單對象,特別是只需要通過 new 就可以完成創建的對象,無需使用工廠模式。如果使用工廠模式,就需要引入一個工廠類,會增加系統的復雜度。
工廠模式包含以下幾個核心角色:
- 抽象產品(Abstract Product):定義了產品的共同接口或抽象類。它可以是具體產品類的父類或接口,規定了產品對象的共同方法。
- 具體產品(Concrete Product):實現了抽象產品接口,定義了具體產品的特定行為和屬性。
- 抽象工廠(Abstract Factory):聲明了創建產品的抽象方法,可以是接口或抽象類。它可以有多個方法用于創建不同類型的產品。
- 具體工廠(Concrete Factory):實現了抽象工廠接口,負責實際創建具體產品的對象。
實現
我們將創建一個?Shape?接口和實現?Shape?接口的實體類。下一步是定義工廠類?ShapeFactory。
FactoryPatternDemo?類使用?ShapeFactory?來獲取?Shape?對象。它將向?ShapeFactory?傳遞信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便獲取它所需對象的類型。
步驟 1
創建一個接口:
Shape.java
public interface Shape {void draw();
}
步驟 2
創建實現接口的實體類。
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}
Square.java
public class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}
}
步驟 3
創建一個工廠,生成基于給定信息的實體類的對象。
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory {//使用 getShape 方法獲取形狀類型的對象public Shape getShape(String shapeType){if(shapeType == null){return null;} if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){return new Circle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){return new Rectangle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){return new Square();}return null;}
}
步驟 4
使用該工廠,通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。
FactoryPatternDemo.java
public class FactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();//獲取 Circle 的對象,并調用它的 draw 方法Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");//調用 Circle 的 draw 方法shape1.draw();//獲取 Rectangle 的對象,并調用它的 draw 方法Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");//調用 Rectangle 的 draw 方法shape2.draw();//獲取 Square 的對象,并調用它的 draw 方法Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");//調用 Square 的 draw 方法shape3.draw();}
}
步驟 5
執行程序,輸出結果:
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
?