java 工厂模式


工厂模式细分有三种,分别为:简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模

现单个的讲,最后再讲这三个的区别
这篇文章主要通过一个农场的实例来讲解,这也是java与模式书中的例子,只不过我对一些部分进行了简化,一些部分进行了扩充,以帮助理解例子如下:
有一个农场公司,专门向市场销售各类水果有如下水果:
葡萄(grape)
草莓(strawberry)
苹果(apple)

简单工厂模式:

这个比较简单,写一下源代码源代码中给出了必须的注释代码比书上的要简单一些,排版也好看一些,只是为了让新手更好的理解

Fruit.java:


public interface Fruit
{
/* 水果与其它植物相比有一些专门的属性,以便与农场的
其它植物区分开这里的水果假设它必须具备的方法: 生长grow()收获harvest()种植plant()
*/
void grow();
void harvest();
void plant();
}

下面是Apple类的函数Apple.java:


public class Apple implements Fruit
{
/* 苹果是水果类的一种,因此它必须实现水果接口的所有方法即
grow()harvest()plant()三个函数另外,由于苹果是多年生植物, 所以多出一个treeAge性质,描述苹果的树龄
*/

private int treeAge;

public void grow() { //苹果的生长函数代码 }
public void harvest() { //苹果的收获函数代码 }
public void plant() { //苹果的种植函数代码 }

public int getTreeAge() { return treeAge; }
public void setTreeAge(int treeAge) { this.treeAge = treeAge; }
}

下面是Grape类的函数Grape.java:


public class Grape implements Fruit
{
/* 葡萄是水果类的一种,因此它必须实现水果接口的所有方法即
grow()harvest()plant()三个函数另外,由于葡萄分为有籽和无籽 两种,因此多出一个seedless性质,描述葡萄有籽还是无籽
*/
private boolean seedless;

public void grow() { //葡萄的生长函数代码 }
public void harvest() { //葡萄的收获函数代码 }
public void plant() { //葡萄的种植函数代码 }

public boolean getSeedless() { return seedless; }
public void setSeedless(boolean seedless) { this.seedless = seedless; }

}

下面是Strawberry类的函数Strawberry.java:


public class Strawberry implements Fruit
{
/* 草莓是水果类的一种,因此它必须实现水果接口的所有方法即
grow()harvest()plant()三个函数另外,这里假设草莓分为大棚草莓和一般 草莓(即没有棚的草莓)因此草莓比一般水果多出一个性质coteless,描述草莓
是大棚草莓还是没有大棚的草莓
/
private boolean coteless;
public void grow() { //草莓的生长函数代码 }
public void harvest() { //草莓的收获函数代码 }
public void plant() { //草莓的种植函数代码 }
public boolean getCoteless() { return coteless; }
public void setCoteless(boolean coteless) { this. coteless = coteless; }
}

农场的园丁也是系统的一部分,自然要有一个合适的类来代表,我们用FruitGardener类
来表示FruitGardener类会根据客户端的要求,创建出不同的水果对象,比如苹果(apple),
葡萄(grape)或草莓(strawberry)的实例代码如下所示:
FruitGardener.java:


public class FruitGardener
{
/* 通过下面的表态工厂方法,可以根据客户的需要,创建出不同的水果对象
如果提供的参数是apple则通过return new Apple()创建出苹果实例 如果是提供的参数是grape则创建葡萄实例,这正是简单工厂方法之精髓
*/
public static Fruit factory(String which) throws BadFruitException
{
  
if (which.equalsIgnoreCase(“apple”)) { return new Apple(); }
  
else if (which.equalsIgnoreCase(“strawberry”)) { return new Strawberry(); }
  
else if (which.equalsIgnoreCase(“grape”)) { return new Grape(); }
  
else { throw new BadFruitException(“Bad fruit request”); }
  }
}

简单工厂方法的优点是当在系统中引入新产品时不必修改客户端,但需要个修改工厂类,将必要的逻辑加入到工厂类中工厂方法模式就克服了以上缺点,下面谈谈工厂方法模式

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工厂方法模式:

由于水果接口以及grape类strawberry类apple类的代码都和上面的一样,所以下面相关的源码去掉了注释
Fruit.java:


public interface Fruit
{
  
void grow();
  
void harvest();
  
void plant();
}

Apple.java:


public class Apple implements Fruit
{
  
private int treeAge;
  
public void grow() { //苹果的生长函数代码 }
  public void harvest() { //苹果的收获函数代码 }
  public void plant() { //苹果的种植函数代码 }
  public int getTreeAge() { return treeAge; }
  
public void setTreeAge(int treeAge) { this.treeAge = treeAge; }
}

Grape.java:


public class Grape implements Fruit
{
  
private boolean seedless;
  
public void grow() { //葡萄的生长函数代码 }
  public void harvest() { //葡萄的收获函数代码 }
  public void plant() { //葡萄的种植函数代码 }

  public boolean getSeedless() { return seedless; }
  
public void setSeedless(boolean seedless) { this.seedless = seedless; }
}

Strawberry.java:


public class Strawberry implements Fruit
{
  
private boolean coteless;
  
public void grow() { //草莓的生长函数代码 }
  public void harvest() { //草莓的收获函数代码 }
  public void plant() { //草莓的种植函数代码 }
  public boolean getCoteless() { return coteless; }
  
public void setCoteless(boolean coteless) { this. coteless = coteless; }
}

下面的源码就是工厂方法模式的重点了,在简单工厂模式中,将这里将FruitGardener定义为一个类,即园丁要管理园里的所有水果,如果园丁哪天病了,水果都不能管理了在工厂方法模式中将FruitGardener定义为一个接口,而将管理水果的角色划分得更细,比如有葡萄园丁、草莓园丁、苹果园丁等等具体角色,实现FruitGardener接口的工厂方法源码如下所示:
接口FruitGardener的源码:


public interface FruitGardener
{
  Fruit factory();
}

苹果园丁类AppleGardener.java的源码:


public class AppleGardener implements FruitGardener
{
  
public Fruit factory() { return new Apple(); }
}

葡萄园丁类GrapeGardener.java的源码:


public class GrapeGardener implements FruitGardener
{
  
public Fruit factory() { return new Grape(); }
}

草莓园丁类StrawberryGardener.java的源码:


public class StrawberryGardener implements FruitGardener
{
  
public Fruit factory() { return new Strawberry(); }
}

由以上源码可以看出,使用工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点,克服了其缺点,当在系统中引入新产品时,既不必修改客户端,又不必修改具体工厂角色可以较好的对系统进行扩展

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抽象工厂模式:
现在工厂再次大发展,要引进塑料大棚技术,在大棚里种植热带(Tropical)和亚热带的水果和蔬菜(Veggie)其中水果分为TropicalFruit和NorthernFruit,蔬菜分为TropicalVeggie和NorthernVeggie园丁包括TropicalGardener和NorthernGardener也就是说,TropicalGardener专门管理TropicalFruit和TropicalGardener,NorthernGardener专门管理NorthernFruit和NorthernVeggie抽象工厂模式在这个例子中的源码如下所示:
Fruit.java:


public interface Fruit { }

NorthernFruit.java:


public class NorthernFruit implements Fruit
{
  
private String name;
  
public NorthernFruit(String name) { }
  
public String getName() { return name; }
  
public void setName(String name) { this.name = name; }
}

TropicalFruit.java:


public class TropicalFruit implements Fruit
{
  
private String name;
  
public TropicalFruit(String name) { }
  
public String getName() { return name; }
  
public void setName(String name) { this.name = name; }
}

Veggie.java:


public interface Veggie { }

TropicalVeggie.java:


public class TropicalVeggie implements Veggie
{
  
private String name;
  
public TropicalVeggie(String name) { }
  
public String getName() { return name; }
  
public void setName(String name) { this.name = name; }
}

NorthernVeggie.java:


public class NorthernVeggie implements Veggie
{
  
private String name;
  
public NorthernVeggie(String name) { }
  
public String getName() { return name; }
  
public void setName(String name) { this.name = name; }
}

Gardener.java:


public interface Gardener
{
  Fruit createFruit(String name);
  Veggie createVeggie(String name);
}

TropicalGardener.java:


public class TropicalGardener implements Gardener
{
  
public Fruit createFruit(String name) { return new TropicalFruit(name); }
  
public Veggie createVeggie(String name) { return new TropicalVeggie(name); }
}

NorthernGardener.java:


public class NorthernGardener implements Gardener
{
  
public Fruit createFruit(String name) { return new NorthernFruit(name); }
  
public Veggie createVeggie(String name) { return new NorthernVeggie(name); }
}

为了简单起见,这里只讲一下增加新产品(族)时该系统如何扩展(关于产品族相关知识,请看此书的相关章节,不过不懂产品族也没有关系,这里写得很简单,肯定能看懂)比如现在要增加南方水果(SouthFruit)和南方蔬菜(SouthVeggie)那么只要增加如下代码即可很容易的扩展:
SouthFruit.java:


public class SouthFruit implements Fruit
{
  
private String name;
  
public SouthFruit (String name) { }
  
public String getName() { return name; }
  
public void setName(String name) { this.name = name; }
}

SouthVeggie.java:


public class SouthVeggie implements Veggie
{
  
private String name;
  
public SouthVeggie (String name) { }
  
public String getName() { return name; }
  
public void setName(String name) { this.name = name; }
}

SouthGardener.java:


public class SouthGardener implements Gardener
{
  
public Fruit createFruit(String name) { return new SouthFruit(name); }
  
public Veggie createVeggie(String name) { return new SouthVeggie(name); }
}

 

 

 



来源博客:Wang Jie's Blog
本文链接:https://blog.wangjiegulu.com/2012/11/19/java-工厂模式/
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