設計模式（1）--簡單工廠模式、策略模式

1. 簡單工廠模式

在閻宏博士的《JAVA與模式》一書中開頭是這樣描述簡單工廠模式的：簡單工廠模式是類的創建模式，又叫做靜態工廠方法（Static Factory Method）模式。簡單工廠模式是由一個工廠對象決定創建出哪一種產品類的實例。

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先放圖再解釋。下圖一是從《大話設計模式》中摘出來的。問題是：用任意一種面向對象語言實現一個計算器控制臺程序，要求輸入兩個數和運算符號，得到結果。

簡單工廠模式實現的關鍵點有兩個：

1. 繼承：定義一個抽象父類“抽象產品”（Operation類），和一堆具體的子類“實際產品”（OperationAdd等子類）。抽象父類的設計是非常重要的（屬性、方法）

2. 關聯關系：定義一個“工廠類”，他提供生產產品的方法（圖中createOperate()），然后返回一個產品（Operation類）。關聯關系使一個類知道另一個類的屬性和方法。

解決問題：如何實例化一個合適的對象

擴展方法：新增“產品”子類，并修改“工廠類”的創建邏輯。

使用方法：使用工廠類創建產品類，然后調用產品方法或屬性。（客戶端了解兩個類：工廠類和產品抽象類）

優點：簡單。但應用很廣哦

缺點：每次還需要修改創建邏輯，如果創建邏輯掛掉，整個就掛了。 而且每次擴展都要修改“工廠類”代碼，這就需要重新編譯部署代碼。

使用場景：負責創建的對象比較少；客戶只知道傳入工廠的參數，不關心對象創建邏輯。 容易違反高內聚低耦合，一般只在很簡單的情況下使用。

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圖一. 簡單工程模式類圖示例

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1 class Test{ 2 public static void main( String[] args ){ 3 Operation oper; 4 OperationFactory operFac = new OperationFactory(); 5 oper = operFac.createOperation("+"); 6 oper.setOpA(1); 7 oper.setOpB(2); 8 oper.getResult(); 9 } 10 } 11 12 class OperationFactory{ 13 public Operation createOperation( String op ){ 14 if( op == "+" ) return new OperationAdd(); 15 if( op == "-" ) return new OperationMinus(); 16 if( op == "*" ) return new OperationMultiply(); 17 return new OperationDivide(); 18 } 19 } 20 21 abstract class Operation{ 22 private double opA; 23 private double opB; 24 25 public double getOpA() { 26 return opA; 27 } 28 29 public void setOpA(double opA) { 30 this.opA = opA; 31 } 32 33 public double getOpB() { 34 return opB; 35 } 36 37 public void setOpB(double opB) { 38 this.opB = opB; 39 } 40 41 public abstract double getResult(); 42 } 43 44 class OperationAdd extends Operation{ 45 public double getResult(){ 46 return getOpA() + getOpB(); 47 } 48 } 49 50 class OperationMinus extends Operation{ 51 public double getResult(){ 52 return getOpA() - getOpB(); 53 } 54 } 55 56 class OperationMultiply extends Operation{ 57 public double getResult(){ 58 return getOpA() * getOpB(); 59 } 60 } 61 62 class OperationDivide extends Operation{ 63 public double getResult(){ 64 if( getOpB() == 0 ) 65 try { 66 throw new Exception("除數不能為0"); 67 } catch (Exception e) { 68 } 69 return getOpA() / getOpB(); 70 } 71 } View Code

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2. 策略模式

在閻宏博士的《JAVA與模式》一書中開頭是這樣描述策略（Strategy）模式的：

　　策略模式屬于對象的行為模式。其用意是針對一組算法，將每一個算法封裝到具有共同接口的獨立的類中，從而使得它們可以相互替換。策略模式使得算法可以在不影響到客戶端的情況下發生變化。

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先放圖再解釋。下圖二是從《大話設計模式》中摘出來的。問題實例是：做一個商場收銀軟件，根據客戶購買商品的單價和數量，向客戶收費。而商場可能做活動：打折、滿減、滿返之類的。?

策略模式實現的關鍵點有兩個：?

1. 繼承：實現某個功能需要一個“抽象算法類”（Strategy），算法可以有不同的實現，這些”具體算法類“（ConcreteStrategy）繼承”抽象算法類“的通用接口。（Strategy類的接口設計是很重要的）?

2. 聚合關系：對算法的使用進行封裝，即提供一個算法的對外接口（Context類），Context類持有一個Strategy，把算法的使用和算法本身分開。 ? ? Context里有算法，但這個算法具體是啥，根據上下文不同，可能會是不同的算法。在什么樣的情況下，配置采用哪個算法來實現，這就是Context的工作。用戶只需要提供上下文給Context，然后Context就提供調用算法的接口。這個時候，Context和Strategy的關系更密切，它充當了算法與客戶之間的接口，客戶完全接觸不到Strategy類了，但是Context完全了解Strategy。 （聚合關系中，整體和個體是“has-a”的關系，整體部分可分離。）

擴展方法：新定義一個符合Strategy接口定義的算法，在Context里重新添加這一配置（如果采用反射，則可以避免這部分代碼的修改，只需新定義ConcreteStrategy就好了，這個以后會講）

使用方法：用戶向Context傳遞上下文，然后調用Context的算法接口方法就好了。（客戶端了解一個類：Context類）----這個可能是要和簡單工廠模式聯合使用

優點：

（1）提供管理相關算法的協議。同類算法實現不同，但有相同的行為特征，還可以把公共代碼放到父類，避免冗余。 ?

（2）封裝算法變化。

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1 class Context{ 2 Strategy str; 3 public Context( Strategy str ){ 4 this.str = str; 5 } 6 7 public void contextInterface(){ 8 str.algorithmInterface(); 9 } 10 } 11 12 public abstract class Strategy { 13 public abstract void algorithmInterface(); 14 } 15 16 class ConcreteStrategyA extends Strategy{ 17 public void algorithmInterface(){} 18 } 19 20 class ConcreteStrategyB extends Strategy{ 21 public void algorithmInterface(){} 22 } 23 24 class ConcreteStrategyC extends Strategy{ 25 public void algorithmInterface(){} 26 } View Code

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?圖二.策略模式類圖

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?3. 總結

策略模式和簡單工廠模式的幾點不同：

• 策略模式有兩層封裝。第一，把具體算法封裝到Strategy：所有實現相同功能的算法繼承這個類；第二， 把算法封裝起來，只提供用戶需要的功能：用Context把算法封裝起來，Context定義用戶可以使用的接口，Context確定使用哪個算法實現用戶要求的具體功能。
• 簡單工廠模式有一層封裝。把產品封裝到Product類，并提供生產產品的方法。即沒有策略模式中的第二層封裝，這里用戶需要完成配置產品的動作，雖然使用工廠方法，這個配置動作簡單了一些，但是用戶還是要執行。但是策略模式中，用戶根本就不需要去了解任何配置的事情，也不需要了解算法的存在。
• 策略模式的應用強調：相同行為不同實現的算法封裝。算法和產品的不同在于，算法原本只是為了實現對象的某個行為，由于實現經常變動，因此把這種經常改變的部分提取出來，作為一個抽象類封裝起來。 所以說策略模式屬于對象行為模式。
• 簡單工廠模式的應用強調：相同類別產品的封裝。產品關注的是一個個的對象。所以簡單工廠模式屬于類的創建型模式。
• 這兩種模式都不注重實現，都是在于如何組織、調用產品或算法，所以抽象出一些新的類實現這些管理功能。----設計模式有點參考管理學的東西吧。

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posted on 2015-08-31 16:42 HF_Cherish 閱讀(...) 評論(...) 編輯 收藏

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總結

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