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Java设计模式编程中的工厂方法模式和抽象工厂模式

2019-11-26 14:38:38
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供稿:网友

工厂方法模式

动机
创建一个对象往往需要复杂的过程,所以不适合包含在一个复合工厂中,当有新的产品时,需要修改这个复合的工厂,不利于扩展。

而且,有些对象的创建可以需要用到复合工厂访问不到的信息,所以,定义一个工厂接口,通过实现这个接口来决定实例化那个产品,这就是工厂方法模式,让类的实例化推迟到子类中进行。

目的
1. 定义一个接口,让子类决定实例化哪个产品。
2. 通过通用接口创建对象。

实现

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1. 产品接口和具体产品很好理解。
2. 工厂类提供一个工厂方法,返回一个产品对象。但是这个工厂方法是抽象的。
3. 具体工厂类实现工厂方法,完成具体产品的创建。

//几个Button类 class Button{/* ...*/} class WinButton extends Button{/* ...*/} class MacButton extends Button{/* ...*/}   //它们的工厂类 interface ButtonFactory{   abstract Button createButton(); } class WinButtonFactory implements ButtonFactory{   Button createButton(){     return new WinButton();   } } class MacButtonFactory implements ButtonFactory{   Button createButton(){     return new MacButton();   } } 

适用场景
1. 创建对象时有比较多重复的代码时,可以考虑使用工厂方法模式执行这些重复的部分。
2. 创建对象需要访问某些信息,而这些信息不应该包含在工厂类,那么可以让子类来实现对象的创建。
3. 需要集中管理对象的创建,保持程序的一致性时。


抽象工厂模式
定义
抽象工厂模式提供了一种方式,可以将一组具有同一主题的单独的工厂封装起来。在正常使用中,客户端程序需要创建抽象工厂的具体实现,然后使用抽象工厂作为接口来创建这一主题的具体对象。客户端程序不需要知道(或关心)它从这些内部的工厂方法中获得对象的具体类型,因为客户端程序仅使用这些对象的通用接口。抽象工厂模式将一组对象的实现细节与他们的一般使用分离开来。

“工厂”是创建产品(对象)的地方,其目的是将产品的创建与产品的使用分离。抽象工厂模式的目的,是将若干抽象产品的接口与不同主题产品的具体实现分离开。这样就能在增加新的具体工厂的时候,不用修改引用抽象工厂的客户端代码。

使用抽象工厂模式,能够在具体工厂变化的时候,不用修改使用工厂的客户端代码,甚至是在运行时。然而,使用这种模式或者相似的设计模式,可能给编写代码带来不必要的复杂性和额外的工作。正确使用设计模式能够抵消这样的“额外工作”。

实现

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1. AbstractFactory - 定义创建抽象产品的接口方法。
2. ConcreteFactory - 实现方法创建具体的产品。
3. AbstractProduct - 声明不同类型的产品的接口。
4. Product - 定义ConcreteFactory对应的具体产品,实现AbstractProduct接口。
5. Client - 使用AbstractFactory和AbstractProduct类。

abstract class AbstractProductA{   public abstract void operationA1();   public abstract void operationA2(); }  class ProductA1 extends AbstractProductA{   ProductA1(String arg){     System.out.println("Hello "+arg);   } // Implement the code here   public void operationA1() { };   public void operationA2() { }; }  class ProductA2 extends AbstractProductA{   ProductA2(String arg){     System.out.println("Hello "+arg);   } // Implement the code here   public void operationA1() { };   public void operationA2() { }; }  abstract class AbstractProductB{   //public abstract void operationB1();   //public abstract void operationB2(); }  class ProductB1 extends AbstractProductB{   ProductB1(String arg){     System.out.println("Hello "+arg);   } // Implement the code here }  class ProductB2 extends AbstractProductB{   ProductB2(String arg){     System.out.println("Hello "+arg);   } // Implement the code here }  abstract class AbstractFactory{   abstract AbstractProductA createProductA();   abstract AbstractProductB createProductB(); }  class ConcreteFactory1 extends AbstractFactory{   AbstractProductA createProductA(){     return new ProductA1("ProductA1");   }   AbstractProductB createProductB(){     return new ProductB1("ProductB1");   } }  class ConcreteFactory2 extends AbstractFactory{   AbstractProductA createProductA(){     return new ProductA2("ProductA2");   }   AbstractProductB createProductB(){     return new ProductB2("ProductB2");   } }  //Factory creator - an indirect way of instantiating the factories class FactoryMaker{   private static AbstractFactory pf=null;   static AbstractFactory getFactory(String choice){     if(choice.equals("a")){       pf=new ConcreteFactory1();     }else if(choice.equals("b")){             pf=new ConcreteFactory2();         }         return pf;   } }  // Client public class Client{   public static void main(String args[]){     AbstractFactory pf=FactoryMaker.getFactory("a");     AbstractProductA product=pf.createProductA();     //more function calls on product   } } 

FactoryMaker类使用的是简单工厂模式,而具体工厂的实现用的是工厂方法模式。

适用场景
1. 一个系统要独立于它的产品的创建、组合和表示时。
2. 一个系统要由多个产品系列中的一个来配置时。
3. 需要强调一系列相关的产品对象的设计以便进行联合使用时。
4. 提供一个产品类库,而只想显示它们的接口而不是实现时。

优点
1. 具体产品从客户代码中被分离出来
2. 容易改变产品的系列
3. 将一个系列的产品族统一到一起创建

缺点
1. 在产品族中扩展新的产品是很困难的,它需要修改抽象工厂的接口和具体工厂。

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