java設(shè)計(jì)模式--三種工廠模式詳解

更新時(shí)間：2021年07月19日 14:55:48 作者：吾仄lo咚鏘

這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java設(shè)計(jì)模式之工廠模式，具有一定的參考價(jià)值，感興趣的小伙伴們可以參考一下，希望能給你帶來幫助

簡單工廠

簡單工廠模式是屬于創(chuàng)建型模式，是工廠模式的一種。簡單工廠模式是由一個(gè)工廠對(duì)象決定創(chuàng)建出哪一種產(chǎn)品類的實(shí)例。定義了一個(gè)創(chuàng)建對(duì)象的類，由這個(gè)類來封裝實(shí)例化對(duì)象的行為(代碼)。當(dāng)我們會(huì)用到大量的創(chuàng)建某種、某類或者某批對(duì)象時(shí)，就會(huì)使用到工廠模式。

由于創(chuàng)建實(shí)例的方法通常為靜態(tài)(static)方法，因此簡單工廠模式又被成為靜態(tài)工廠方法模式(Static Factory Method)。

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Product表示產(chǎn)品接口，也可用抽象類實(shí)現(xiàn)，封裝產(chǎn)品間共有的屬性。
ConcreteProduct*表示具體的實(shí)際產(chǎn)品。
Factory表示工廠，工廠根據(jù)需要來創(chuàng)建相應(yīng)的產(chǎn)品。

這樣一來，當(dāng)添加新的產(chǎn)品C時(shí)，只需要修改工廠部分代碼即可，而傳統(tǒng)方法需要在每一個(gè)創(chuàng)建產(chǎn)品的地方都進(jìn)行修改?？梢岳斫鉃榘丫唧w的產(chǎn)品創(chuàng)建封裝成一個(gè)工廠類。

舉個(gè)例子，大富翁的地圖創(chuàng)建：

AbstractBlock是接口，表示抽象的地塊，包括方法printBlock()打印地塊。
Empty、Prison、Park實(shí)現(xiàn)上述接口，表示空地(*)、監(jiān)獄(&)和公園(#)。
SimpleFactory是創(chuàng)建地塊的簡單工廠。

類圖：

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代碼：

1.產(chǎn)品接口

public interface AbstractBlock {
    public void printBlock();
}

2.產(chǎn)品接口實(shí)現(xiàn)子類

public class Empty implements AbstractBlock{
    @Override
    public void printBlock() {
        System.out.print("* ");
    }
}

public class Park implements AbstractBlock{
    @Override
    public void printBlock() {
        System.out.print("# ");
    }
}

public class Prison implements AbstractBlock{
    @Override
    public void printBlock() {
        System.out.print("& ");
    }
}

3.簡單工廠類

public class SimpleFactory {
    public AbstractBlock getBlock(String type){ //根據(jù)傳參創(chuàng)建不同的地塊
        if(type.equalsIgnoreCase("Empty")){
            return new Empty();
        } else if(type.equalsIgnoreCase("Park")){
            return new Park();
        } else if(type.equalsIgnoreCase("Prison")){
            return new Prison();
        }
        return null;
    }
}

4.調(diào)用工廠

public class Map {
    public void getMap(){
        SimpleFactory simpleFactory=new SimpleFactory();  //實(shí)例化工廠
        ArrayList<AbstractBlock> map=new ArrayList<AbstractBlock>();  //地塊集合
        String []types=new String[3];
        types[0]="Empty";
        types[1]="park";
        types[2]="Prison";
        Random rd = new Random();
        for(int i=1;i<=12;i++){  //隨機(jī)用工廠創(chuàng)建地塊并放入集合
            int tt = rd.nextInt(types.length);
            map.add(simpleFactory.getBlock(types[tt]));
        }
        //地圖大小寫死了，不是重點(diǎn)
        for(int i=0;i<12;i++){
            map.get(i).printBlock();
            if(i==3||i==5||i==7)
                System.out.println();
            if(i==4||i==6)
                System.out.print("    ");
        }
    }
}

5.測試

public class MonoPoly {
    public static void main(String[] args) {
        Map map=new Map();
        map.getMap();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果

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工廠方法

不難發(fā)現(xiàn)，當(dāng)增加新的產(chǎn)品時(shí)需要對(duì)簡單工廠類修改，或創(chuàng)建多個(gè)簡單工廠。（比如增加一個(gè)法院地塊）工廠方法進(jìn)一步解耦合，把工廠類抽象，不再負(fù)責(zé)所有實(shí)例的創(chuàng)建，而是把具體的創(chuàng)建工作交給了子類去完成，實(shí)例化延遲到子類加載，由子類來決定要實(shí)例化的類。

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抽象化工廠類，把具體實(shí)例化工作交給其子類實(shí)現(xiàn)。

代碼：

1.工廠接口

public interface AbstractFactory {
    public AbstractBlock createBlock();
}

2.工廠實(shí)現(xiàn)子類

public class EmptyFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public AbstractBlock createBlock() {
        return new Empty();
    }
}

public class ParkFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public AbstractBlock createBlock() {
        return new Park();
    }
}

public class PrisonFactory implements AbstractFactory {
    @Override
    public AbstractBlock createBlock() {
        return new Prison();
    }
}

3.產(chǎn)品接口

public interface AbstractBlock {
    public void printBlock();
}

4.產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)子類

public class Empty implements AbstractBlock {
    @Override
    public void printBlock() {
        System.out.print("* ");
    }
}

public class Park implements AbstractBlock {
    @Override
    public void printBlock() {
        System.out.print("# ");
    }
}

public class Prison implements AbstractBlock {
    @Override
    public void printBlock() {
        System.out.print("& ");
    }
}

5.調(diào)用

public class Map {
    public void getMap() {
        ArrayList<AbstractBlock> map=new ArrayList<AbstractBlock>();  //地塊集合
        AbstractFactory abstractFactory;
        Random rd = new Random();
        for(int i=1;i<=12;i++){  //隨機(jī)用工廠創(chuàng)建地塊并放入集合
            int tt = rd.nextInt(3);
            if(tt==0)abstractFactory=new EmptyFactory();
            else if(tt==1)abstractFactory=new ParkFactory();
            else abstractFactory=new PrisonFactory();
            map.add(abstractFactory.createBlock());
        }
        //地圖大小寫死了，不是重點(diǎn)
        for(int i=0;i<12;i++){
            map.get(i).printBlock();
            if(i==3||i==5||i==7)
                System.out.println();
            if(i==4||i==6)
                System.out.print("    ");
        }
    }
}

6.測試

public class MonoPoly {
    public static void main(String[] args) {
        Map map=new Map();
        map.getMap();
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

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抽象工廠

不難發(fā)現(xiàn)當(dāng)創(chuàng)建新的產(chǎn)品接口時(shí)，也需要對(duì)工廠方法修改，或創(chuàng)建多個(gè)工廠方法。（比如增加魔法地塊簇，對(duì)應(yīng)組產(chǎn)品魔法公園、魔法空地、魔法監(jiān)獄等）

抽象工廠將工廠方法進(jìn)一步抽象。定義了一個(gè)接口用于創(chuàng)建相關(guān)或有依賴關(guān)系的對(duì)象簇，而無需指明具體的類?？梢愿鶕?jù)創(chuàng)建對(duì)象類型使用對(duì)應(yīng)的工廠子類。這樣將單個(gè)的簡單工廠類變成了工廠簇，更利于代碼的維護(hù)和擴(kuò)展。

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把工廠類抽象后，對(duì)應(yīng)不同子類工廠（普通/魔法），生產(chǎn)對(duì)應(yīng)的一組產(chǎn)品。最后調(diào)用時(shí)統(tǒng)一調(diào)用抽象接口即可，不必知道具體對(duì)象，面向接口編程。

1.產(chǎn)品接口

public interface AbstractBlock {
    void printBlock();
}

2.產(chǎn)品抽象子類-普通產(chǎn)品

public abstract class NormalAbstractBlock implements AbstractBlock {
    public abstract void printBlock();
}

2.2普通空地

public class NormalEmpty extends NormalAbstractBlock {
    public void printBlock() {
        System.out.print("* ");
    }
}

2.3普通公園

public class NormalPark  extends NormalAbstractBlock {
    public void printBlock() {
        System.out.print("# ");
    }
}

2.4普通監(jiān)獄

public class NormalPrison extends NormalAbstractBlock {
    public void printBlock() {
        System.out.print("& ");
    }
}

3.1產(chǎn)品抽象子類-魔法產(chǎn)品

public abstract class MagicAbstractBlock implements AbstractBlock {
    public abstract void printBlock();
}

3.2魔法空地

public class MagicEmpty  extends MagicAbstractBlock {
    public void printBlock() {
        System.out.print("e ");
    }
}

3.3魔法公園

public class MagicPark extends MagicAbstractBlock {
    public void printBlock() {
        System.out.print("g ");
    }
}

3.4魔法監(jiān)獄

public class MagicPrison extends MagicAbstractBlock {
    public void printBlock() {
        System.out.print("p ");
    }
}

4.工廠接口

public interface AbstractFactory {
    AbstractBlock getEmpty();
    AbstractBlock getPrison();
    AbstractBlock getPark();
}

5.工廠實(shí)現(xiàn)子類-普通工廠

public class NormalFactory implements  AbstractFactory {
    public AbstractBlock getEmpty() { return new NormalEmpty(); }
    public AbstractBlock getPrison() { return new NormalPrison(); }
    public AbstractBlock getPark() { return new NormalPark(); }
}

6.工廠實(shí)現(xiàn)子類-魔法工廠

public class MagicFactory implements AbstractFactory {
    public AbstractBlock getEmpty() { return new MagicEmpty(); }
    public AbstractBlock getPrison() {return new MagicPrison(); }
    public AbstractBlock getPark() { return new MagicPark(); }
}

7.調(diào)用

public class Map {
    public void getMap(AbstractFactory af){
        ArrayList<AbstractBlock> map=new ArrayList<AbstractBlock>();
        map.add(af.getEmpty());
        map.add(af.getPrison());
        map.add(af.getPark());
        Random rd = new Random(3);
        int col=12;
        for(int i=1;i<=col;i++){
            int tt = rd.nextInt(3);
            map.get(tt).printBlock();
            if(i==4||i==6||i==8)
                System.out.println();
            if(i==5||i==7)
                System.out.print("    ");
        }
    }
}

8.測試

public class Monopoly {
    public void play(){
        Map map=new Map();
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        System.out.println("請(qǐng)輸入指令（1輸出普通地圖，2輸出魔法地圖）");
        int order;
        order  = scan.nextInt();
        if(order == 1){
            map.getMap(new NormalFactory());
        }else{
            map.getMap(new MagicFactory());
        }
    }
}

運(yùn)行結(jié)果：

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