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工厂模式

LiAngJava2023年11月14日设计模式Java大约 9 分钟约 1888 字

简单工厂模式

看一个具体的需求

有一个披萨的项目：要便于披萨种类的扩展，要便于维护

  1. 披萨的种类很多(比如 GreekPizz、CheesePizz 等)
  2. 披萨的制作有 prepare，bake, cut, box
  3. 完成披萨店订购功能。

传统方式完成

类图
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代码实现
Pizza类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza;

//将Pizza做成抽象类
public abstract class Pizza {
	protected String name;

	// 准备原材料，不同的披萨不一样，因此我们做成抽象方法
	public abstract void prepare();

	public void bake() {
		System.out.println(name + " baking;");
	}

	public void cut() {
		System.out.println(name + " cutting;");
	}

	public void box() {
		System.out.println(name + " boxing;");
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}
CheesePizza类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza;

public class CheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		System.out.println(" 给制作奶酪披萨 准备原材料");
	}
}
GreekPizza类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza;

public class GreekPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		System.out.println(" 给制作希腊披萨 准备原材料");
	}
}
OrderPizza类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.CheesePizza;
import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.GreekPizza;
import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.Pizza;

public class OrderPizza {
	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			if (orderType.equals("greek")) {
				pizza = new GreekPizza();
				pizza.setName(" 希腊披萨 ");
			} else if (orderType.equals("cheese")) {
				pizza = new CheesePizza();
				pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
			} else {
				break;
			}
			// 输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();

		} while (true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}
PizzaStore类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.order;

//相当于一个客户端，发出订购
public class PizzaStore {
	public static void main(String[] args) {
		new OrderPizza();
	}
}
运行结果
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传统方式的优缺点

  1. 优点是比较好理解，简单易操作。
  2. 缺点是违反了设计模式的ocp原则，即对扩展开放，对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码.
  3. 比如我们这时要新增加一个Pizza的种类(Pepper披萨)，我们需要做如下修改.

OrderPizza类

public class OrderPizza {
	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			if (orderType.equals("greek")) {
				pizza = new GreekPizza();
				pizza.setName(" 希腊披萨 ");
			} else if (orderType.equals("cheese")) {
				pizza = new CheesePizza();
				pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
			} else if (orderType.equals("pepper")) {
				pizza = new PepperPizza();
				pizza.setName("胡椒披萨");
			} else {
				break;
			}
			// 输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();
		} while (true);
	}
}

改进思路分析

​ 分析：修改代码可以接受，但是如果我们在其它的地方也有创建Pizza的代码，就意味着，也需要修改，而创建Pizza的代码，往往有多处。

​ 思路：把创建Pizza对象封装到一个类中，这样我们有新的Pizza种类时，只需要修改该类即可，其它有创建到Pizza对象的代码就不需要修改了。--> 简单工厂模式。

简单工厂模式介绍

  1. 简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式。
  2. 简单工厂模式：定义了一个创建对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为(代码)。
  3. 在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式。

使用简单工厂模式

简单工厂模式的设计方案: 定义一个可以实例化Pizaa对象的类，封装创建对象的代码。

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SimpleFactory类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.CheesePizza;
import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.GreekPizza;
import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.PepperPizza;
import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.Pizza;

//简单工厂类
public class SimpleFactory {
	// 根据orderType，返回对应的Pizza对象
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		System.out.println("使用简单工厂模式");
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheesePizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}
		return pizza;
	}

	// 简单工厂模式 也叫 静态工厂模式
	public static Pizza createPizza2(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		System.out.println("使用简单工厂模式2");
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheesePizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}
		return pizza;
	}
}
OrderPizza类
package com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.order;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import com.lzw.factory.simplefactory.pizzastore.pizza.Pizza;

public class OrderPizza {

	// 定义一个简单工厂对象
	SimpleFactory simpleFactory;
	Pizza pizza = null;

	// 构造器
	public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory) {
		setFactory(simpleFactory);
	}

	public void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
		String orderType = ""; // 用户输入的
		this.simpleFactory = simpleFactory; // 设置简单工厂对象
		do {
			orderType = getType();
			pizza = this.simpleFactory.createPizza(orderType);

			// 输出pizza
			if (pizza != null) { // 订购成功
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			} else {
				System.out.println(" 订购披萨失败 ");
				break;
			}
		} while (true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}

工厂方法模式

看一个新的需求

​ 披萨项目新的需求：客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如 北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza。

思路1

​ 使用简单工厂模式，创建不同的简单工厂类，比如BJPizzaSimpleFactory、LDPizzaSimpleFactory 等等.从当前这个案例来说，也是可以的，但是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并不是特别好。

思路2

​ 使用工厂方法模式。

工厂方法模式介绍

工厂方法模式设计方案：将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同的口味点餐子类中具体实现。

工厂方法模式：定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。

使用工厂方法模式

类图
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代码实现
Pizza类的子类
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;
public class BJCheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		setName("北京的奶酪pizza");
		System.out.println(" 北京的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}
//================================================================================================
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;
public class BJPepperPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		setName("北京的胡椒pizza");
		System.out.println(" 北京的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}
//================================================================================================
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;
public class LDCheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		setName("伦敦的奶酪pizza");
		System.out.println(" 伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}
//================================================================================================
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza;
public class LDPepperPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		setName("伦敦的胡椒pizza");
		System.out.println(" 伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}
OrderPizza类
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;

import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;

public abstract class OrderPizza {
	// 定义一个抽象方法，createPizza , 让各个工厂子类自己实现
	abstract Pizza createPizza(String orderType);
	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			pizza = createPizza(orderType); // 抽象方法，由工厂子类完成
			// 输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();

		} while (true);
	}

	// 写一个方法，可以获取客户希望订购的披萨种类
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}
BJOrderPizza类
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.BJCheesePizza;
import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.BJPepperPizza;
import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;

public class BJOrderPizza extends OrderPizza {

	@Override
	Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}

}
LDOrderPizza类
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.order;

import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.LDCheesePizza;
import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.LDPepperPizza;
import com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.pizza.Pizza;

public class LDOrderPizza extends OrderPizza {

	@Override
	Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new LDCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new LDPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}
PizzaStore类
package com.lzw.factory.factorymethod.pizzastore.order;

public class PizzaStore {
	public static void main(String[] args) {
		String loc = "bj";
		if (loc.equals("bj")) {
			// 创建北京口味的Pizza
			new BJOrderPizza();
		} else {
			// 创建伦敦口味的Pizza
			new LDOrderPizza();
		}
	}
}
运行结果
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上次编辑于: 2023/11/14 17:04:00
贡献者: LiAng