java開(kāi)發(fā)模式的深度研究
工廠模式主要是為創(chuàng)建對(duì)象提供了接口。工廠模式按照《Java與模式》中的提法分為三類：
簡(jiǎn)單工廠模式(Simple Factory)
工廠方法模式(Factory Method)
抽象工廠模式(Abstract Factory)
這三種模式從上到下逐步抽象，并且更具一般性。還有一種分類法，就是將簡(jiǎn)單工廠模式看為工廠方法模式的一種特例，兩個(gè)歸為一類。下面是使用工廠模式的兩種情況：
1.在編碼時(shí)不能預(yù)見(jiàn)需要?jiǎng)?chuàng)建哪種類的實(shí)例。
2.系統(tǒng)不應(yīng)依賴于產(chǎn)品類實(shí)例如何被創(chuàng)建、組合和表達(dá)的細(xì)節(jié)
一、簡(jiǎn)單工廠模式
顧名思義，這個(gè)模式本身很簡(jiǎn)單，而且使用在業(yè)務(wù)較簡(jiǎn)單的情況下。
它由三種角色組成（關(guān)系見(jiàn)下面的類圖）：
1、工廠類角色：這是本模式的核心，含有一定的商業(yè)邏輯和判斷邏輯。在java中它往往由一個(gè)具體類實(shí)現(xiàn)。
2、抽象產(chǎn)品角色：它一般是具體產(chǎn)品繼承的父類或者實(shí)現(xiàn)的接口。在java中由接口或者抽象類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3、具體產(chǎn)品角色：工廠類所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由一個(gè)具體類實(shí)現(xiàn)。
那么簡(jiǎn)單工廠模式怎么用呢？我來(lái)舉個(gè)例子吧，我想這個(gè)比講一大段理論上的文字描述要容易理解的多！下面就來(lái)給那個(gè)暴發(fā)戶治病: P
在使用了簡(jiǎn)單工廠模式后，現(xiàn)在暴發(fā)戶只需要坐在車?yán)飳?duì)司機(jī)說(shuō)句："開(kāi)車"就可以了。來(lái)看看怎么實(shí)現(xiàn)的：
//抽象產(chǎn)品角色，具體產(chǎn)品角色與簡(jiǎn)單工廠模式類似，只是變得復(fù)雜了些，這里略。
//抽象工廠角色
public interface Driver{
public Car driverCar();
}
public class BenzDriver implements Driver{
public Car driverCar(){
return
new
Benz();
}
}
public class BmwDriver implements Driver{
public Car driverCar() {
return
new
Bmw();
}
}
......
//應(yīng)該和具體產(chǎn)品形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，這里略...
//有請(qǐng)暴發(fā)戶先生
public class Magnate
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
Driver driver =
new
BenzDriver();
Car car = driver.driverCar();
car.drive();
}
catch
(Exception e)
{ }
}
}
//抽象產(chǎn)品角色
public
interface
Car{
public
void
drive();
}
//具體產(chǎn)品角色
public
class
Benz
implements
Car{
public
void
drive() {
System.out.println(
"Driving Benz "
);
}
}
public
class
Bmw
implements
Car{
public
void
drive() {
System.out.println(
"Driving Bmw "
);
}
}
。。。（奧迪我就不寫了:P）
//工廠類角色
public
class
Driver{
//工廠方法
//注意 返回類型為抽象產(chǎn)品角色
public
static
Car driverCar(String s)
throws
Exception {
//判斷邏輯，返回具體的產(chǎn)品角色給Client
if
(s.equalsIgnoreCase(
"Benz"
))
return
new
Benz();
else
if
(s.equalsIgnoreCase(
"Bmw"
))
return
new
Bmw();
......
else
throw
new
Exception();
。。。
//歡迎暴發(fā)戶出場(chǎng)......
public
class
Magnate{
public
static
void
main(String[] args){
try
{
//告訴司機(jī)我今天坐奔馳
Car car = Driver.driverCar(
"benz"
);
//下命令：開(kāi)車
car.drive();
。。。
如果將所有的類放在一個(gè)文件中，請(qǐng)不要忘記只能有一個(gè)類被聲明為public。 程序中類之間的關(guān)系如下：
這便是簡(jiǎn)單工廠模式了。下面是其好處：
首先，使用了簡(jiǎn)單工廠模式后，我們的程序不在"有病"，更加符合現(xiàn)實(shí)中的情況；而且客戶端免除了直接創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象的責(zé)任，而僅僅負(fù)責(zé)"消費(fèi)"產(chǎn)品（正如暴發(fā)戶所為）。
下面我們從開(kāi)閉原則上來(lái)分析下簡(jiǎn)單工廠模式。當(dāng)暴發(fā)戶增加了一輛車的時(shí)候，只要符合抽象產(chǎn)品制定的合同，那么只要通知工廠類知道就可以被客戶使用了。那么對(duì)于產(chǎn)品部分來(lái)說(shuō)，它是符合開(kāi)閉原則的–對(duì)擴(kuò)展開(kāi)放、對(duì)修改關(guān)閉；但是工廠部分好像不太理想，因?yàn)槊吭黾右惠v車，都要在工廠類中增加相應(yīng)的商業(yè)邏輯和判斷邏輯，這顯自然是違背開(kāi)閉原則的。
對(duì)于這樣的工廠類（在我們的例子中是為司機(jī)師傅），我們稱它為全能類或者上帝類。
我們舉的例子是最簡(jiǎn)單的情況，而在實(shí)際應(yīng)用中，很可能產(chǎn)品是一個(gè)多層次的樹(shù)狀結(jié)構(gòu)。由于簡(jiǎn)單工廠模式中只有一個(gè)工廠類來(lái)對(duì)應(yīng)這些產(chǎn)品，所以這可能會(huì)把我們的上帝類壞了，進(jìn)而累壞了我們可愛(ài)的程序員:(
正如我前面提到的簡(jiǎn)單工廠模式適用于業(yè)務(wù)將簡(jiǎn)單的情況下。而對(duì)于復(fù)雜的業(yè)務(wù)環(huán)境可能不太適應(yīng)阿。這就應(yīng)該由工廠方法模式來(lái)出場(chǎng)了！！
二、工廠方法模式
先來(lái)看下它的組成吧：
1、抽象工廠角色：這是工廠方法模式的核心，它與應(yīng)用程序無(wú)關(guān)。是具體工廠角色必須實(shí)現(xiàn)的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
2、具體工廠角色：它含有和具體業(yè)務(wù)邏輯有關(guān)的代碼。由應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的具體產(chǎn)品的對(duì)象。在java中它由具體的類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3、抽象產(chǎn)品角色：它是具體產(chǎn)品繼承的父類或者是實(shí)現(xiàn)的接口。在java中一般有抽象類或者接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
4、具體產(chǎn)品角色：具體工廠角色所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由具體的類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
來(lái)用類圖來(lái)清晰的表示下的它們之間的關(guān)系：
我們還是老規(guī)矩使用一個(gè)完整的例子來(lái)看看工廠模式各個(gè)角色之間是如何來(lái)協(xié)調(diào)的。話說(shuō)暴發(fā)戶生意越做越大，自己的愛(ài)車也越來(lái)越多。這可苦了那位司機(jī)師傅了，什么車它都要記得，維護(hù)，都要經(jīng)過(guò)他來(lái)使用！于是暴發(fā)戶同情他說(shuō)：看你跟我這么多年的份上，以后你不用這么辛苦了，我給你分配幾個(gè)人手，你只管管好他們就行了！于是，工廠方法模式的管理出現(xiàn)了。代碼如下：
//抽象產(chǎn)品角色，具體產(chǎn)品角色與簡(jiǎn)單工廠模式類似，只是變得復(fù)雜了些，這里略。
//抽象工廠角色
public interface Driver{
public Car driverCar();
}
public class BenzDriver implements Driver{
public Car driverCar(){
return
new
Benz();
}
}
public class BmwDriver implements Driver{
public Car driverCar() {
return
new
Bmw();
}
}
public class Magnate
{
public static void main(String[] args)
{
try
{
Driver driver =
new
BenzDriver();
Car car = driver.driverCar();
car.drive();
}
catch
(Exception e)
{ }
}
}
工廠方法使用一個(gè)抽象工廠角色作為核心來(lái)代替在簡(jiǎn)單工廠模式中使用具體類作為核心。讓我們來(lái)看看工廠方法模式給我們帶來(lái)了什么？使用開(kāi)閉原則來(lái)分析下工廠方法模式。當(dāng)有新的產(chǎn)品（即暴發(fā)戶的汽車）產(chǎn)生時(shí)，只要按照抽象產(chǎn)品角色、抽象工廠角色提供的合同來(lái)生成，那么就可以被客戶使用，而不必去修改任何已有的代碼?？磥?lái)，工廠方法模式是完全符合開(kāi)閉原則的！
使用工廠方法模式足以應(yīng)付我們可能遇到的大部分業(yè)務(wù)需求。但是當(dāng)產(chǎn)品種類非常多時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)大量的與之對(duì)應(yīng)的工廠類，這不應(yīng)該是我們所希望的。所以我建議在這種情況下使用簡(jiǎn)單工廠模式與工廠方法模式相結(jié)合的方式來(lái)減少工廠類：即對(duì)于產(chǎn)品樹(shù)上類似的種類（一般是樹(shù)的葉子中互為兄弟的）使用簡(jiǎn)單工廠模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)然特殊的情況，就要特殊對(duì)待了：對(duì)于系統(tǒng)中存在不同的產(chǎn)品樹(shù)，而且產(chǎn)品樹(shù)上存在產(chǎn)品族，那么這種情況下就可能可以使用抽象工廠模式了。
小結(jié)
讓我們來(lái)看看簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式給我們的啟迪：
如果不使用工廠模式來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的例子，也許代碼會(huì)減少很多–只需要實(shí)現(xiàn)已有的車，不使用多態(tài)。但是在可維護(hù)性上，可擴(kuò)展性上是非常差的（你可以想象一下，添加一輛車后要牽動(dòng)的類）。因此為了提高擴(kuò)展性和維護(hù)性，多寫些代碼是值得的。
三、抽象工廠模式
先來(lái)認(rèn)識(shí)下什么是產(chǎn)品族：位于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中，功能相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品組成的家族。如果光看這句話就能清楚的理解這個(gè)概念，我不得不佩服你啊。還是讓我們用一個(gè)例子來(lái)形象地說(shuō)明一下吧。
圖中的BmwCar和BenzCar就是兩個(gè)產(chǎn)品樹(shù)（產(chǎn)品層次結(jié)構(gòu)）；而如圖所示的BenzSportsCar和BmwSportsCar就是一個(gè)產(chǎn)品族。他們都可以放到跑車家族中，因此功能有所關(guān)聯(lián)。同理BmwBussinessCar和BenzSportsCar也是一個(gè)產(chǎn)品族。
回到抽象產(chǎn)品模式的話題上，可以這么說(shuō)，它和工廠方法模式的區(qū)別就在于需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象的復(fù)雜程度上。而且抽象工廠模式是三個(gè)里面最為抽象、最具一般性的。抽象工廠模式的用意為：給客戶端提供一個(gè)接口，可以創(chuàng)建多個(gè)產(chǎn)品族中的產(chǎn)品對(duì)象。而且使用抽象工廠模式還要滿足一下條件：
1.系統(tǒng)中有多個(gè)產(chǎn)品族，而系統(tǒng)一次只可能消費(fèi)其中一族產(chǎn)品
2.同屬于同一個(gè)產(chǎn)品族的產(chǎn)品以其使用。
來(lái)看看抽象工廠模式的各個(gè)角色（和工廠方法的如出一轍）：
抽象工廠角色：這是工廠方法模式的核心，它與應(yīng)用程序無(wú)關(guān)。是具體工廠角色必須實(shí)現(xiàn)的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
具體工廠角色：它含有和具體業(yè)務(wù)邏輯有關(guān)的代碼。由應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的具體產(chǎn)品的對(duì)象。在java中它由具體的類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
抽象產(chǎn)品角色：它是具體產(chǎn)品繼承的父類或者是實(shí)現(xiàn)的接口。在java中一般有抽象類或者接口來(lái)實(shí)現(xiàn)。
具體產(chǎn)品角色：具體工廠角色所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由具體的類來(lái)實(shí)現(xiàn)。
總結(jié)
本篇文章就到這里了，希望能給你帶來(lái)幫助，也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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