工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式,它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中,我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑,并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

介绍

意图: 定义一个创建对象的接口,让其子类自己决定实例化哪一个工厂类,工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决: 主要解决接口选择的问题。

何时使用: 我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决: 让其子类实现工厂接口,返回的也是一个抽象的产品。

关键代码: 创建过程在其子类执行。

应用实例: 1、您需要一辆汽车,可以直接从工厂里面提货,而不用去管这辆汽车是怎么做出来的,以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点: 1、一个调用者想创建一个对象,只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高,如果想增加一个产品,只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。

缺点: 每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景: 1、日志记录器:记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问,当用户不知道最后系统采用哪一类数据库,以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架,需要三个协议,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把这三个作为产品类,共同实现一个接口。

注意事项: 作为一种创建类模式,在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式,而简单对象,特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象,无需使用工厂模式。如果使用工厂模式,就需要引入一个工厂类,会增加系统的复杂度。

实现

我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory

演示类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递所需对象的类型。从而获取所需对象

工厂模式

步骤 1

创建一个接口:

/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public interface Shape {

    /**
     * 绘图方法,由实现类来实现此方法
     */
    void draw();
}

步骤 2

创建实现接口的实体类。

/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public class Rectangle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制矩形......");
    }
}
/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public class Circle implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制圆形......");
    }
}
/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public class Square implements Shape {
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("绘制正方形......");    
    }
}

步骤 3

创建一个枚举类,可供选择Shape类型。

/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public enum ShapeType {
    /**
     * 矩形
     */
    RECTANGLE,

    /**
     * 圆形
     */
    CIRCLE,

    /**
     * 正方形
     */
    SQUARE;
}

步骤 4

创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象。

/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public class ShapeFactory {

    private ShapeFactory() {
    }

    public static Shape createShape(ShapeType shapeType) {
        switch (shapeType) {
            case CIRCLE:
                return new Circle();
            case SQUARE:
                return new Square();
            case RECTANGLE:
                return new Rectangle();
            default:
                return null;
        }
    }
}

步骤 5

使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象。

/**
 * @author : lwj
 * @since : 2020-08-05
 */
public class FactoryTest {

    @Test
    public void test() {
        Objects.requireNonNull(ShapeFactory.createShape(ShapeType.CIRCLE)).draw();
        Objects.requireNonNull(ShapeFactory.createShape(ShapeType.RECTANGLE)).draw();
        Objects.requireNonNull(ShapeFactory.createShape(ShapeType.SQUARE)).draw();
    }
}

步骤 6

执行程序,输出结果:

20200805101451

Q.E.D.