Java設計模式-工廠模式（1）簡單工廠模式

• 一、前言
• • • 1）例子
    • 2）類圖關系
    • 3）代碼實現(xiàn)
  • 二、簡單工廠模式
  • • 2.1、概述：
    • 2.2、類圖關系：
    • 2.3、代碼修改：
    • 2.4、優(yōu)缺點
    • 2.5、擴展-簡單靜態(tài)工廠
    • 2.6、擴展-簡單工廠+配置文件解除耦合
  • 三、結語

Java設計模式-工廠模式（1）簡單工廠模式)

一、前言

我們先別急著想工廠模式是什么樣的啊

先看看下面這個例子啊，怎么設計，如何寫，才能更好。

一步一步引出Java工廠模式。

1）例子

需求：設計一個咖啡店點餐系統(tǒng)。

設計一個咖啡類（Coffee），并定義其兩個子類（美式咖啡【AmericanCoffee】和拿鐵咖啡【LatteCoffee】）；再設計一個咖啡店類（CoffeeStore），咖啡店具有點咖啡的功能。

代碼是比較簡單的，我這是采取一步一步引入的，如果不喜歡，可以直接看下文。

我們先用曾經(jīng)的方式來設計和進行代碼的編寫。

2）類圖關系

3）代碼實現(xiàn)

我們先用以前的方式來實現(xiàn)一遍哈。

1、先寫好Coffee這個抽象類

public abstract class Coffee {public abstract void addMilk();public abstract void addSugar();public abstract String getName(); }

2、再寫好美式咖啡和拿鐵咖啡繼承Coffee抽象類

public class AmericanCoffee extends Coffee {@Overridepublic void addMilk() { System.out.println("給咖啡加奶"); }@Overridepublic void addSugar() { System.out.println("給咖啡加糖"); }@Overridepublic String getName() { return "美式咖啡"; } } public class LatteCoffee extends Coffee {@Overridepublic void addMilk() { System.out.println("給咖啡加奶"); }@Overridepublic void addSugar() { System.out.println("給咖啡加糖"); }@Overridepublic String getName() { return "拿鐵咖啡"; } }

3、咖啡店

public class CoffeeStore {public Coffee createCoffee(String type){Coffee coffee = null;if("americano".equals(type)) {coffee = new AmericanCoffee();} else if("latte".equals(type)) {coffee = new LatteCoffee();}coffee.addMilk();coffee.addSugar();return coffee;} }

4、寫個客戶端來測試點咖啡哈

public class Client {public static void main(String[] args) {CoffeeStore coffeeStore = new CoffeeStore();Coffee coffee = coffeeStore.createCoffee("americano");System.out.println(coffee.getName());/*** 輸出：* 給咖啡加奶* 給咖啡加糖* 美式咖啡*/} }

其實乍一看沒啥問題，但是如果我這個需要增加幾種咖啡，你說該如何才合適勒？

是不是需要修改CoffeeStore的代碼。又如果要開設美團外賣點單呢？又如何改呢？

在java中，萬物皆對象。

如果創(chuàng)建的時候直接new該對象，就會對該對象耦合嚴重，假如我們要更換對象，所有new對象的地方都需要修改一遍，這顯然違背了軟件設計的開閉原則。（而且這種重復工作簡直想死）

如果我們使用工廠來生產(chǎn)對象，我們就只和工廠打交道就可以了，徹底和對象解耦，如果要更換對象，直接在工廠里更換該對象即可，達到了與對象解耦的目的；所以說，工廠模式最大的優(yōu)點就是：解耦。

接下來就出現(xiàn)了簡單工廠模式（簡單工廠模式并非23種經(jīng)典模式之內(nèi)，更像是一種編程習慣吧）。😁

二、簡單工廠模式

2.1、概述：

簡單工廠模式是屬于創(chuàng)建型模式，又叫做靜態(tài)工廠方法（Static Factory Method）模式，但不屬于23種GOF設計模式之一。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創(chuàng)建出哪一種產(chǎn)品類的實例。簡單工廠模式是工廠模式家族中最簡單實用的模式，可以理解為是不同工廠模式的一個特殊實現(xiàn)。

簡單工廠包含如下角色：

• 抽象產(chǎn)品 ：定義了產(chǎn)品的規(guī)范，描述了產(chǎn)品的主要特性和功能。 （例子中的咖啡）
• 具體產(chǎn)品 ：實現(xiàn)或者繼承抽象產(chǎn)品的子類 （例子中的美式咖啡、拿鐵咖啡等）
• 具體工廠 ：提供了創(chuàng)建產(chǎn)品的方法，調(diào)用者通過該方法來獲取產(chǎn)品。 （一個來創(chuàng)建對象的工廠）

使用場景

工廠類負責創(chuàng)建的對象比較少；

客戶只知道傳入工廠類的參數(shù)，對于如何創(chuàng)建對象（邏輯）不關心；

2.2、類圖關系：

簡單來說就是在原有的設計上加了一層（沒有什么是加一層解決不了的，不行就加兩層（狗頭保命））😁

2.3、代碼修改：

就在原有基礎上做了一些修改：

增加一個SimpleCoffeeFactory類，在這個地方進行對象的創(chuàng)建。😀

public class SimpleCoffeeFactory {public Coffee createCoffee(String type) {Coffee coffee = null;if("americano".equals(type)) {coffee = new AmericanCoffee();} else if("latte".equals(type)) {coffee = new LatteCoffee();}return coffee;} }

再修改一下CoffeeStore類

public class CoffeeStore {public Coffee createCoffee(String type){SimpleCoffeeFactory factory = new SimpleCoffeeFactory();Coffee coffee = factory.createCoffee(type);coffee.addMilk();coffee.addSugar();return coffee;} }

看起來好像只是把創(chuàng)建對象的權力給到了SimpleCoffeeFactory，沒有什么其他操作，但是就是這個SimpleCoffeeFactory工廠類，已經(jīng)將CoffeeStore類和Coffee對象解耦了，CoffeeStore不再需要管具體產(chǎn)品對象是如何創(chuàng)建的，只需要負責自己的事情就可以了，明確了各自的職責和權利，有利于整個軟件體系結構的優(yōu)化

總結：

工廠（factory）處理創(chuàng)建對象的細節(jié)，有了SimpleCoffeeFactory，CoffeeStore類中的orderCoffee()就變成此對象的客戶，后期如果需要Coffee對象直接從工廠中獲取即可。這樣也就解除了和Coffee實現(xiàn)類的耦合，但同時又產(chǎn)生了新的耦合，CoffeeStore對象和SimpleCoffeeFactory工廠對象的耦合，工廠對象和商品對象的耦合。

后期如果再加新品種的咖啡，我們勢必要需求修改SimpleCoffeeFactory的代碼，違反了開閉原則。

工廠類的客戶端可能有很多，比如創(chuàng)建美團外賣等，這樣只需要修改工廠類的代碼，省去其他的修改操作。

2.4、優(yōu)缺點

優(yōu)點：

封裝了創(chuàng)建對象的過程，可以通過參數(shù)直接獲取對象。把對象的創(chuàng)建和業(yè)務邏輯層分開，這樣以后就避免了修改客戶代碼，如果要實現(xiàn)新產(chǎn)品直接修改工廠類，而不需要在原代碼中修改，這樣就降低了客戶代碼修改的可能性，更加容易擴展。

工廠類是整個模式的關鍵.包含了必要的邏輯判斷,根據(jù)外界給定的信息,決定究竟應該創(chuàng)建哪個具體類的對象.通過使用工廠類,外界可以從直接創(chuàng)建具體產(chǎn)品對象的尷尬局面擺脫出來,僅僅需要負責“消費”對象就可以了。而不必管這些對象究竟如何創(chuàng)建及如何組織的．明確了各自的職責和權利，有利于整個軟件體系結構的優(yōu)化。

缺點：

當系統(tǒng)中的具體產(chǎn)品類不斷增多時候，可能會出現(xiàn)要求工廠類根據(jù)不同條件創(chuàng)建不同實例的需求．這種對條件的判斷和對具體產(chǎn)品類型的判斷交錯在一起，很難避免模塊功能的蔓延，對系統(tǒng)的維護和擴展非常不利，違背了“開閉原則”。

2.5、擴展-簡單靜態(tài)工廠

在開發(fā)中也有一部分人將工廠類中的創(chuàng)建對象的功能定義為靜態(tài)的，這個就是靜態(tài)工廠模式，它也不是23種設計模式中的。代碼如下

public class SimpleCoffeeFactory {public static Coffee createCoffee(String type) {Coffee coffee = null;if("americano".equals(type)) {coffee = new AmericanoCoffee();} else if("latte".equals(type)) {coffee = new LatteCoffee();}return coffe;} }

2.6、擴展-簡單工廠+配置文件解除耦合

可以通過工廠模式+配置文件的方式解除工廠對象和產(chǎn)品對象的耦合。

在工廠類中加載配置文件中的全類名，并創(chuàng)建對象進行存儲，客戶端如果需要對象，直接進行獲取即可。

定義一個配置文件 my.properties

american=com.crush.factory.simple_factory_properties.AmericanCoffee latte=com.crush.factory.simple_factory_properties.LatteCoffee

改進工廠類

public class CoffeeFactory {private static Map<String,Coffee> map = new HashMap();static {Properties p = new Properties();InputStream is = CoffeeFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("my.properties");try {p.load(is);//遍歷Properties集合對象Set<Object> keys = p.keySet();for (Object key : keys) {//根據(jù)鍵獲取值（全類名）String className = p.getProperty((String) key);//獲取字節(jié)碼對象Class clazz = Class.forName(className);Coffee obj = (Coffee) clazz.newInstance();map.put((String)key,obj);}} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}public static Coffee createCoffee(String name) {return map.get(name);} }

靜態(tài)成員變量用來存儲創(chuàng)建的對象（鍵存儲的是名稱，值存儲的是對應的對象），而讀取配置文件以及創(chuàng)建對象寫在靜態(tài)代碼塊中，目的就是只需要執(zhí)行一次。

這種方式用的也很多，常見也很簡單。

三、結語

這個簡單工廠并不完善，增加新產(chǎn)品時還是需要修改工廠類的代碼，違背了“開閉原則”，所以才有了后文的工廠模式、抽象工廠模式。

持續(xù)更新中哦。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Java设计模式-工厂模式（1）简单工厂模式的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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