設計模式(一)工廠模式
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於創建型模式,它提供了一種創建對象的最佳方式。
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,並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,可以直接從工廠裏面提貨,而不用去管這輛汽車是怎麽做出來的,以及這個汽車裏面的具體實現。
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。這並不是什麽好事。
使用場景:
1、日誌記錄器: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誌到什麽地方。
2、數據庫訪問,當用戶不知道最後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。
註意事項: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。有一點需要註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。
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,我們的演示類使用 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 { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Rectangle::draw() method."); } }
Square.java
public class Square implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Square::draw() method."); } }
Circle.java
public class Circle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Circle::draw() method."); } }
步驟 3
創建一個工廠,生成基於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,並調用它的 draw 方法 Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE"); //調用 Circle 的 draw 方法 shape1.draw(); //獲取 Rectangle 的對象,並調用它的 draw 方法 Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE"); //調用 Rectangle 的 draw 方法 shape2.draw(); //獲取 Square 的對象,並調用它的 draw 方法 Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE"); //調用 Square 的 draw 方法 shape3.draw(); } }
步驟 5
驗證輸出。
Inside Circle::draw() method. Inside Rectangle::draw() method. Inside Square::draw() method.
設計模式(一)工廠模式