簡單工廠模式(工廠方法模式的小弟)
簡單工廠模式并不屬于GoF23個經典設計模式，但通常作為23個設計模式的基礎。因為在簡單工廠模式中用于創建實例的方法是static方法，所以它也被稱為Static Factory Method Pattern.
定義
定義一個工廠類，它可以根據參數的不同返回不同類的實例，被創建的實例通常都具有共同的父類。
UML類圖
Factory:工廠角色即工廠類，負責實現創建所有產品實例的內部邏輯；工廠類可以被外界直接調用靜態的工廠方法factoryMethod()，創建產品對象。
Product：抽象產品角色，是工廠類所創建所有產品的父類，封裝了各種產品對象的公有方法。
ConcreteProduct：具體產品角色，所有被工廠創建的對象都充當這個角色的某個具體類的實例。
在簡單工廠模式中，客戶端不用通過new創建對象，只需要通過工廠類就可以創建一個產品類的實例。
使用簡單工廠模式時，首先要對產品類進行重構，要根據實際情況設計一個產品層次結構，將所有產品類的公共代碼移至抽象產品類，并聲明一些抽象方法，以供不同的具體產品類來實現。
public abstract class Product {
//所有產品類的公共業務方法
public void methodSame(){
//公共方法的實現
}
//聲明抽象業務方法
public abstract void methodDiff();
}
然后是具體產品的實現，繼承抽象產品方法，實現自己內部業務邏輯
public class ConcreteProductA extends Product {
//實現業務方法
@Override
public void methodDiff() {
}
}
創建簡單工廠模式的核心工廠類，工廠類提供一個靜態工廠方法供客戶端使用，根據傳入參數的不同創建不同的產品對象，典型代碼：
public class Factory {
//靜態工廠方法
public static Product getProduct(String arg){
Product product = null;
if (arg.equalsIgnoreCase("A")){
product = new ConcreteProductA();
//初始化設置product
}else if (arg.equalsIgnoreCase("B")){
product = new ConcreteProductB();
//初始化設置product
}
return product;
}
}
客戶端調用代碼如下
public class Client {
public static void main(String[] args){
Product product;
product = Factory.getProduct("A");
product.methodSame();
product.methodDiff();
}
}
工廠方法模式
簡單工廠模式很簡單，但是存在問題。當系統中需要引入新的產品時，必定要修改工廠類的源代碼，違背“開閉原則”。而且在簡單工廠模式中，所有的產品都由同一個工廠創建，工廠職責較重，業務邏輯也會變得復雜，concreteProduct和Factory的耦合度較高。
在工廠方法模式中，針對不同的產品提供不同的工廠，系統提供一個與產品等級結構對應的工廠等級結構。
定義
定義一個抽象工廠接口來聲明抽象工廠方法，而由其子類來實現具體工廠方法。
使用場景
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。
用new就可以完成創建的對象無需使用工廠模式
UML類圖
- Product：抽象產品。定義產品的接扣，產品對象的公共父類。
- ConcreteProduct：具體產品。
- Factory：抽象工廠。抽象工廠類中，聲明一個工廠方法用于返回一個產品。所有創建對象的工廠類都必須實現該接口。
- ConcreteFactory：具體工廠。實現抽象工廠中定義的工廠方法，并可由客戶端調用，返回一個具體類的實例。
工廠方法模式通用代碼
/**
* 抽象產品類
* 抽象工廠可以是一個接口，也可以是一個抽象類
*/
public abstract class Product {
//產品類的抽象方法
public abstract void method();
}
/**
* 具體產品A
*/
public class ConcreteProductA extends Product{
@Override
public void method() {
//產品A的處理邏輯
}
}
/**
* 具體產品B
*/
public class ConcreteProductB extends Product{
@Override
public void method() {
//產品B的處理邏輯
}
}
接下來定義抽象工廠
/**
* 抽象工廠類
*/
public abstract class Factory {
//抽象工廠方法
public abstract Product factoryMethod();
}
定義一個產品A的具體工廠
/**
* 產品A的具體工廠
*/
public class ConcreteFactoryA extends Factory {
@Override
public Product factoryMethod() {
return new ConcreteProductA();
}
}
客戶端測試代碼
public class Client {
public static void main(String[] args){
Factory factory = new ConcreteFactoryA();
Product p = factory.factoryMethod();
p.method();
}
}
反射
反射的方式可以更簡潔的生產具體產品對象，只要在工廠方法的參數列表中傳入一個Class類來決定是哪一個產品類。
具體代碼如下：
public abstract class Factory {
/**
* 抽象工廠方法
* @param clz 產品對象類類型
* @param <T>
* @return 具體的產品對象
*/
public abstract <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz);
}
具體工廠類：
public class ConcreteFactory extends Factory {
@Override
public <T extends Product> T createProduct(Class<T> clz) {
Product product = null;
try {
product = (Product) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) product;
}
}
客戶端調用代碼：
public class Client {
public static void main(String[] args){
Factory factory = new ConcreteFactory();
Product product = factory.createProduct(ConcreteProductA.class);
product.method();
}
}
簡單例子
使用工廠方法模式設計一個程序來讀取各種不同類型的圖片格式，針對每一種圖片格式都設計一個圖片讀取器，如GIF圖片讀取器用于讀取GIF格式的圖片、JPG圖片讀取器用于讀取JPG格式的圖片。需充分考慮系統的靈活性和可擴展性。
先寫出圖片讀取器的抽象方法：
public abstract class PicReader {
/**
* 圖片讀取器的抽象方法
*/
public abstract void reader();
}
然后是兩個具體圖片讀取器：
public class GifReader extends PicReader{
@Override
public void reader() {
System.out.println("This is a gif picture！");
}
}
public class JpgReader extends PicReader {
@Override
public void reader() {
System.out.println("This is a jpg picture");
}
}
抽象工廠類：
public abstract class ReaderFactory {
/**
* 圖片讀取器的工廠方法
* @param clz
* @param <T>
* @return
*/
public abstract <T extends PicReader> T createReader(Class<T> clz);
}
具體的圖片讀取工廠：
public class PicReaderFactory extends ReaderFactory {
@Override
public <T extends PicReader> T createReader(Class<T> clz) {
PicReader reader = null;
try {
reader = (PicReader) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return (T) reader;
}
}
客戶端調用代碼：
public class Client {
public static void main(String[] args){
//實例化一個讀取圖片的工廠對象
ReaderFactory readerFactory = new PicReaderFactory();
//生產gif讀取器并讀取
GifReader gifReader = readerFactory.createReader(GifReader.class);
gifReader.reader();
//生產jpg讀取器并讀取
JpgReader jpgReader = readerFactory.createReader(JpgReader.class);
jpgReader.reader();
}
}
運行結果：
This is a gif picture！
This is a jpg picture
參考資料：https://gof.quanke.name 、《Android設計模式》
