Java工厂模式之简单工厂,工厂方法,抽象工厂模式
OASISHzzggg 人气:01、简单工厂模式
1.定义
简单工厂模式(Simple Factory Pattern)是指由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。
属于创建型模式，但它不属于GOF23种设计模式。
2.代码案例
假设以罐头产品的制造为案例
第一步：定义罐头的顶层接口类ICanned
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory
* @Description: 罐头顶层接口
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-17 17:52
*/
public interface ICanned {
/**
* 展示罐头名称
* <p/>
*
* @return void
* @author HuangZhiGao
* @date 2022/2/17/017 17:54
*/
void showCannedName();
}
第二步：分别编写两个具体的实现类FruitCanned和BeefCanned
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory
* @Description: 水果罐头
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-17 17:56
*/
public class FruitCanned implements ICanned {
@Override
public void showCannedName() {
System.out.println("名称：水果罐头");
}
}
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory
* @Description: 牛肉罐头
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-17 17:57
*/
public class BeefCanned implements ICanned {
@Override
public void showCannedName() {
System.out.println("名称：牛肉罐头");
}
}
第三步：编写工厂类
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory
* @Description: 罐头工厂类
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-17 18:16
*/
public class CannedFactory {
/**
* 创建罐头的方法
* <p/>
*
* @param clazz
* @return com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned
* @author HuangZhiGao
* @date 2022/2/17/017 18:18
*/
public ICanned createCanned(Class<? extends ICanned> clazz) {
if (null != clazz) {
try {
return clazz.newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
return null;
}
}
第四步：main方法测试、查看类图
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.BeefCanned;
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.FruitCanned;
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory
* @Description: 测试类
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-17 18:22
*/
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
CannedFactory cannedFactory = new CannedFactory();
ICanned fruitCanned = cannedFactory.createCanned(FruitCanned.class);
fruitCanned.showCannedName();
System.out.println("----------------------------------------");
ICanned beefCanned = cannedFactory.createCanned(BeefCanned.class);
beefCanned.showCannedName();
}
}
运行结果：
名称：水果罐头
----------------------------------------
名称：牛肉罐头
简单工厂模式类图：
3.适用场景
工厂类负责创建的对象较少，不需要关心创建对象的逻辑
4.优缺点
优点：
简化了客户端创建对象的过程
缺点：
1.工厂类职责相对较重，在一定程度上可能违背开闭原则(增加新的产品可能需要修改工厂类逻辑)
2.不易于扩展过于复杂的产品结构
2、工厂方法模式
1.定义
工厂方法模式(Factory Method Pattern)是指定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化推迟到子类中进行。
属于创建型设计模式。
2.代码案例
需要使用到简单工厂模式的ICanned、FruitCanned、BeefCanned
第一步：定义罐头工厂顶层接口类ICannedFactory
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.factorymethod
* @Description: 罐头工厂顶层接口
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 10:03
*/
public interface ICannedFactory {
/**
* 创建罐头方法
* <p/>
*
* @return void
* @author HuangZhiGao
* @date 2022/2/18/018 10:04
*/
ICanned doCreateCanned();
}
第二步：分别编写两个具体的工厂实现类FruitCannedFactory和BeefCannedFactory
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.FruitCanned;
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.factorymethod
* @Description: 水果罐头工厂类
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 10:05
*/
public class FruitCannedFactory implements ICannedFactory {
@Override
public ICanned doCreateCanned() {
return new FruitCanned();
}
}
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.BeefCanned;
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.factorymethod
* @Description: 牛肉罐头工厂类
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 10:08
*/
public class BeefCannedFactory implements ICannedFactory {
@Override
public ICanned doCreateCanned() {
return new BeefCanned();
}
}
第三步：main方法测试、查看类图
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.BeefCanned;
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.FruitCanned;
import com.hzg.study.design.pattern.factory.common.ICanned;
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.simplefactory
* @Description: 测试类
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-17 18:22
*/
public class SimpleFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
CannedFactory cannedFactory = new CannedFactory();
ICanned fruitCanned = cannedFactory.createCanned(FruitCanned.class);
fruitCanned.showCannedName();
System.out.println("----------------------------------------");
ICanned beefCanned = cannedFactory.createCanned(BeefCanned.class);
beefCanned.showCannedName();
}
}
运行结果：
名称：水果罐头
----------------------------------------
名称：牛肉罐头
工厂方法模式类图：
3.适用场景
创建对象需要大量重复的代码。
客户端(应用层)不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节。
一个类通过其子类来指定创建哪个对象。
4.优缺点
优点：
1.用户只需关心所需产品对应的工厂，无须关心创建细节。
2.加入新产品符合开闭原则，提高了系统的可扩展性。
缺点：
1.类的个数容易过多，增加了代码结构的复杂度。
2.增加了系统的抽象性和理解难度。
3、抽象工厂模式
1.定义
抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern)是指提供一个创建一系列相关或相互依赖对象的接口，无须指定他们具体的类。
属于创建型设计模式。
抽象工厂模式有产品族和产品等级的概念，可以通俗的理解为
产品族相当于不同品牌的产品合集，产品等级相当于不同品牌的同一种产品
例如：水果罐头的材料信息、标签信息组成了一个产品族，牛肉罐头的材料信息、标签信息组成了一个产品族
水果罐头的材料信息、牛肉罐头的材料信息组成一个产品等级，水果罐头的标签信息、牛肉罐头的标签信息组成一个产品等级
2.代码案例
假设制造一个罐头包含两个部分(材料信息+标签信息)
第一步：分别定义罐头材料信息接口IMaterialInfo和罐头标签信息接口ITagInfo
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description: 罐头材料信息接口
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 10:51
*/
public interface IMaterialInfo {
/**
* 打印材料信息
* <p/>
*
* @return void
* @author HuangZhiGao
* @date 2022/2/18/018 10:57
*/
void printMaterialInfo();
}
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description: 罐头标签信息接口
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 10:48
*/
public interface ITagInfo {
/**
* 打印标签信息
* <p/>
*
* @return void
* @author HuangZhiGao
* @date 2022/2/18/018 10:57
*/
void printTagInfo();
}
第二步：定义罐头的顶层工厂接口类ICannedFactory
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description: 顶层工厂接口：一个罐头包含两个部分(材料信息+标签信息)
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 10:47
*/
public interface ICannedFactory {
IMaterialInfo createMaterialInfo();
ITagInfo createTagInfo();
}
第三步：分别编写具体实现类FruitMaterialInfo、FruitTagInfo和BeefMaterialInfo、BeefTagInfo
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:05
*/
public class FruitMaterialInfo implements IMaterialInfo {
@Override
public void printMaterialInfo() {
System.out.println("材料：水果");
}
}
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:05
*/
public class FruitTagInfo implements ITagInfo {
@Override
public void printTagInfo() {
System.out.println("标签：2022升级版水果罐头");
}
}
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:05
*/
public class BeefMaterialInfo implements IMaterialInfo {
@Override
public void printMaterialInfo() {
System.out.println("材料：牛肉");
}
}
/** * @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory * @Description: * @Author: HuangZhiGao * @CreateDate: 2022-02-18 11:06 */public class BeefTagInfo implements ITagInfo { @Override public void printTagInfo() { System.out.println("标签：2022升级版牛肉罐头"); }}/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:06
*/
public class BeefTagInfo implements ITagInfo {
@Override
public void printTagInfo() {
System.out.println("标签：2022升级版牛肉罐头");
}
}
第四步：分别编写工厂具体实现类FruitCannedFactory、BeefCannedFactory
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:04
*/
public class FruitCannedFactory implements ICannedFactory {
@Override
public IMaterialInfo createMaterialInfo() {
return new FruitMaterialInfo();
}
@Override
public ITagInfo createTagInfo() {
return new FruitTagInfo();
}
}
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:04
*/
public class BeefCannedFactory implements ICannedFactory {
@Override
public IMaterialInfo createMaterialInfo() {
return new BeefMaterialInfo();
}
@Override
public ITagInfo createTagInfo() {
return new BeefTagInfo();
}
}
第五步：main方法测试、查看类图
/**
* @Package: com.hzg.study.design.pattern.factory.abstractfactory
* @Description:
* @Author: HuangZhiGao
* @CreateDate: 2022-02-18 11:12
*/
public class AbstractFactoryTest {
public static void main(String[] args) {
ICannedFactory beefCannedFactory = new BeefCannedFactory();
beefCannedFactory.createMaterialInfo().printMaterialInfo();
beefCannedFactory.createTagInfo().printTagInfo();
System.out.println("----------------------------------------");
ICannedFactory fruitCannedFactory = new FruitCannedFactory();
fruitCannedFactory.createMaterialInfo().printMaterialInfo();
fruitCannedFactory.createTagInfo().printTagInfo();
}
}
运行结果：
材料：牛肉
标签：2022升级版牛肉罐头
----------------------------------------
材料：水果
标签：2022升级版水果罐头
抽象工厂模式类图：
3.适用场景
客户端(应用层)不依赖于产品类实例如何被创建、实现等细节。
强调一系列相关的产品对象(属于同一产品族)一起使用创建对象需要大量重复的代码。
提供一个产品类的库，所有的产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。
4.优缺点
优点：
1.具体产品在应用层代码隔离，无须关心创建细节。
2.将一个系列的产品族统一到一起创建。
缺点：
1.规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品困难，需要修改抽象工厂的接口。
2.增加了系统的抽象性和理解难度。
4、总结
简单工厂、工厂方法和抽象工厂的区别：
工厂方法和抽象工厂是GOF23种设计模式中的两种，简单工厂不是一种设计模式，可以理解为是一种约定俗成的编码习惯。
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