headfirst設計模式（4）—工廠模式

来源:https://www.cnblogs.com/skyseavae/archive/2018/01/02/8030304.html
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開篇 天天逛博客園，就是狠不下心來寫篇博客，忙是一方面，但是說忙能有多忙呢，都有時間逛博客園，寫篇博客的時間都沒有？（這還真不好說） 每次想到寫一篇新的設計模式，我總會問自己： 1，自己理解了嗎？ 2，我能以一種簡單且有邏輯的方式把它說出來嗎？ 不說做到有的放矢，但是一本正經的胡說八道還是要有吧，起 ...


開篇

天天逛博客園，就是狠不下心來寫篇博客，忙是一方面，但是說忙能有多忙呢，都有時間逛博客園，寫篇博客的時間都沒有？（這還真不好說）

每次想到寫一篇新的設計模式，我總會問自己：

1，自己理解了嗎？

2，我能以一種簡單且有邏輯的方式把它說出來嗎？

不說做到有的放矢，但是一本正經的胡說八道還是要有吧，起碼要忽悠得頭頭是道嘛（手動斜眼笑）

關於工廠模式的幾個問題

1，這個是拿來乾什麼的？

2，怎麼用？

3，不用行不行？

第一個和第三個問題，我現在就可以告訴你答案：早點下班，可以

所有的設計模式對我來說都是為了減少工作量。關於減少工作量我的理解是：每個需求，都應該在它適當的時候出現適當的代碼！這個太重要了

代碼偷懶，後期返工多

過度設計，後期返工多

設計模式+經驗可以解決這個問題，其他的我還不知道。沒有經驗怎麼辦？兩個要點：

1，能用

2，簡潔

首先要達到能用，然後就是儘量簡潔，這樣代碼就不會太差。首先你要自己看得懂，然後是讓隊友看得懂。

你知道你隊友看到一堆爛的看都看不懂，也一句註釋都沒有的代碼的時候的心理陰影面積嗎？

這其實也沒什麼，誰沒填過別人的坑呢？關鍵是他知道你家在哪裡，而且還知道你經常走夜路，就問你怕不怕？（卧槽，又跑題了。。）

 

需求：你有一個披薩店，只賣一種披薩，代碼如下：

披薩：

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 披薩類
 * @author skysea
 */
public class Pizza {
    
    private String name;//披薩名稱
    
    private String dough;//麵團
    
    private String sauce;//醬料
    
    private List<String> toppings = new ArrayList<>();//佐料
    
    public Pizza() {
            this.name = "原味披薩";
            this.dough = "原味麵團";
            this.sauce = "原味醬料";
    }
    
    void prepare() {
        System.out.println("開始準備披薩：" + name);
        
        System.out.println("開始處理麵團：" + dough);
        
        System.out.println("添加醬料：" + sauce);
        
        System.out.println("添加佐料：");
        if(toppings.size() > 0) {
            for(String t : toppings) {
                System.out.println(" " + t);
            }
        }
    }
    
    void bake() {
        System.out.println("烘焙25分鐘..");
    }
    
    void cut() {
        System.out.println("披薩切片..");
    }
    
    void box() {
        System.out.println("披薩打包..");
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }
}

 

披薩店：

/**
 * 只賣一種披薩的披薩店
 * @author skysea
 */
public class PizzaStore {
    
    public Pizza orderPizza() {
        Pizza pizza = new Pizza();
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        return pizza;
    }
}

 測試類：

/**
 * pizza測試類
 * @author skysea
 */
public class PizzaTest {
    public static void main(String[] args) {
        PizzaStore pizzaStore = new PizzaStore();
        Pizza pizza = pizzaStore.orderPizza();
        System.out.println("當前預定的披薩：" + pizza.getName());
    }
}

 

現在披薩店要拓展業務了，因為賣一種披薩顧客已經吃膩了，現在要開始添加新的披薩類型

簡單工廠模式

Pizza類的改進

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 披薩抽象類
 * 1,修改private -> protected（保證子類擁有這些屬性）
 * 2,將Pizza定義為abstract類，防止被new，也是為後面的改造做準備
 * @author skysea
 */
public abstract class Pizza {
    
    protected String name;//披薩名稱
    
    protected String dough;//麵團

    protected String sauce;//醬料
    
    protected List<String> toppings = new ArrayList<>();//佐料
    
    void prepare() {
        System.out.println("開始準備披薩：" + name);
        
        System.out.print("開始處理麵團：" + dough);
        
        System.out.println("添加醬料：" + sauce);
        
        System.out.println("添加佐料：");
        for(String t : toppings) {
            System.out.println(" " + t);
        }
    }
    
    void bake() {
        System.out.println("烘焙25分鐘..");
    }
    
    void cut() {
        System.out.println("披薩切片..");
    }
    
    void box() {
        System.out.println("披薩打包..");
    }
    
    public String getName() {
        return name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Pizza [name=" + name + ", dough=" + dough + ", sauce=" + sauce + ", toppings=" + toppings + "]";
    }
}

先給出新增的披薩

芝士披薩：

/**
 * 芝士披薩
 * @author skysea
 */
public class CheesePizza extends Pizza{
    public CheesePizza() {
        this.name = "芝士披薩";
        this.dough = "芝士披薩的麵團";
        this.sauce = "芝士披薩的醬料";
        this.toppings.add("很多芝士....");
    }
}
View Code

蛤蜊披薩:

/**
 * 蛤蜊披薩
 * @author skysea
 */
public class ClamPizza extends Pizza {
    public ClamPizza() {
        this.name = "蛤蜊披薩";
        this.dough = "蛤蜊披薩的麵團";
        this.sauce = "蛤蜊披薩的醬料";
        this.toppings.add("蛤蜊");
    }
}
View Code

義大利烤腸披薩：

/**
 * 義大利烤腸披薩
 * @author skysea
 */
public class PepperoniPizza extends Pizza{
    
    public PepperoniPizza() {
        this.name = "義大利烤腸披薩";
        this.dough = "義大利烤腸披薩的麵團";
        this.sauce = "義大利烤腸披薩的醬料";
        this.toppings.add("一大波義大利烤腸...");
    }
}
View Code

 素食比薩：

/**
 * 素食比薩
 * @author skysea
 */
public class VeggiePizza extends Pizza {
    public VeggiePizza() {
        name = "素食比薩";
        dough = "素食比薩的麵團";
        sauce = "素食比薩的醬料";
        toppings.add("素食比薩");
        toppings.add("素食比薩佐料1");
        toppings.add("素食比薩佐料2");
    }
}
View Code

貼了這麼多代碼，先給出一波簡單的實現：

/**
 * pizza店
 * @author skysea
 */
public class PizzaStore {

    public Pizza orderPizza(String type) {
        Pizza pizza = null;
        if (type.equals("cheese")) {
            pizza = new CheesePizza();
        } else if (type.equals("pepperoni")) {
            pizza = new PepperoniPizza();
        } else if (type.equals("clam")) {
            pizza = new ClamPizza();
        } else if (type.equals("veggie")) {
            pizza = new VeggiePizza();
        }
        
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }

}

在不考慮繼續擴展披薩種類的時候，這樣的實現有沒有問題，一般來說，達到了可以用的標準，但是不好用，問題如下：

1，沒有相容原來的一種披薩方法 public Pizza orderPizza()，相信我，每一個public方法都是很重要的，因為你不知道有多少地方用到過。當然也不是沒辦法知道，只是你知道也不一定就能改，就算你能改，也不一定改對。

2，String類型的type太容易出錯了，個人感覺對程式開發不友好，當然這個也要分情況，靈活和嚴謹本來就很難做到兩全

3，推薦取不到合適的type時拋異常，而不是返回空，便於排查問題(此處的if裡面只是直接new返回的對象，實際情況遠比現在的複雜)

給出第二版：

/**
 * pizza店
 * @author skysea
 */
public class PizzaStore {
    
    public Pizza orderPizza() {
        return orderPizza(PizzaTypeEnum.CHEESE);
    }
 
    public Pizza orderPizza(PizzaTypeEnum type) {
        Pizza pizza;
 
        pizza = SimplePizzaFactory.getPizza(type);
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();

        return pizza;
    }
}

SimplePizzaFactory：

/**
 * 簡單工廠類
 * @author skysea
 */
public class SimplePizzaFactory {

    /**
     * 根據類型獲取pizza
     * @param type
     * @return
     */
    public static final Pizza getPizza(PizzaTypeEnum type){
        switch (type) {
            case CHEESE: return new CheesePizza();
            case CLAM: return new ClamPizza();
            case PEPPERONI: return new PepperoniPizza();
            case VEGGIE: return new VeggiePizza();
            default: throw new NoSuchPizzaException(type.getCode());
        }
    }
}

輔助類（枚舉，異常）:

/**
 * 定義pizza類型枚舉
 * @author skysea
 *
 */
public enum PizzaTypeEnum{
    /**
     * 芝士披薩
     */
    CHEESE("cheese"),
    /**
     * 義大利烤腸披薩
     */
    PEPPERONI("pepperoni"),
    /**
     * 蛤蜊披薩
     */
    CLAM("clam"),
    /**
     * 素食比薩
     */
    VEGGIE("veggie");
    private final String code;
    PizzaTypeEnum(String code) {
        this.code = code;
    }
    public String getCode() {
        return code;
    }
}
View Code 
/**
 * 沒有匹配的pizza異常
 * @author skysea
 */
public class NoSuchPizzaException extends RuntimeException{
    private static final long serialVersionUID = 6831396172306375611L;
    public NoSuchPizzaException(String message) {
        super(message);
    }
}
View Code

測試類：

/**
 * pizza測試類
 * @author skysea
 */
public class PizzaTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        PizzaStore store = new PizzaStore();

        Pizza pizza = store.orderPizza(PizzaTypeEnum.CHEESE);
        System.out.println(pizza);
 
        pizza = store.orderPizza(PizzaTypeEnum.VEGGIE);
        System.out.println(pizza);
    }
}

好了，代碼寫到這裡，其實對於：新增披薩類型的這個需求的實現其實已經很好了。至少來說現階段的需求實現了，其次就是對調用方友好，至少隊友不會跑過來問你類型傳啥，不會告訴你他string字元串傳錯了，不會在你改個類型的時候，還要通知他（當然這個也可以通過常量來處理）。

吹了半天，來說說這段代碼的問題，正常情況下，需求會是這樣變：

1，PepperoniPizza暫時不要了，一般來說，你問他要不要，他會說，這個要看後面的運營情況（我：...）

2，你給我新加一個xx披薩

現在需要改的是兩個地方，一個是工廠類，一個是枚舉，但是主要的流程是不用改了，如果你覺得還是很麻煩在不考慮性能的情況下，你還可以用反射來玩，改造一下工廠類(實現通過class來創建對象)和枚舉（添加一個欄位來存放type對應的class）就可以了，不贅述..

第一波需求就差不多可以這樣收手了，隨著業務的發展，披薩店那叫一個紅火啊，雖然中間也對代碼做了很多新的披薩，但是由於PizzaStore相當穩定，也沒出什麼大問題。

新的問題（開分店）：

1，旗艦店在芝加哥，現在要在紐約開一家新的店

2，分店的披薩口味要根據當地的口味來進行調整，保證能夠不失品牌特色的同時，也能滿足當地獨特的風味

3，分店披薩的種類與暫時與旗艦店保持一致

工廠方法模式

先把所有的披薩列出來

芝加哥的披薩：

/**
 * 芝加哥芝士披薩
 * @author skysea
 */
public class ChicagoStyleCheesePizza extends Pizza {

    public ChicagoStyleCheesePizza() { 
        name = "芝加哥芝士披薩";
        dough = "芝加哥芝士披薩麵團";
        sauce = "芝加哥芝士披薩醬料";
 
        toppings.add("芝加哥芝士披薩調料1");
        toppings.add("芝加哥芝士披薩調料2");
    }
 
    @Override
    void cut() {
        System.out.println("芝加哥芝士披薩版切片...");
    }
}
/**
 * 芝加哥蛤蜊披薩
 * @author skysea
 */
public class ChicagoStyleClamPizza extends Pizza {
    public ChicagoStyleClamPizza() {
        name = "芝加哥蛤蜊披薩";
        dough = "芝加哥蛤蜊披薩麵團";
        sauce = "芝加哥蛤蜊披薩醬料";
 
        toppings.add("芝加哥蛤蜊披薩佐料1");
        toppings.add("芝加哥蛤蜊披薩佐料2");
    }
 
    @Override
    void cut() {
        System.out.println("芝加哥蛤蜊披薩版切片...");
    }
}
/**
 * 芝加哥義大利烤腸披薩
 * @author skysea
 */
public class ChicagoStylePepperoniPizza extends Pizza {
    public ChicagoStylePepperoniPizza() {
        name = "芝加哥義大利烤腸披薩";
        dough = "芝加哥義大利烤腸披薩麵團";
        sauce = "芝加哥義大利烤腸披薩醬料";
 
        toppings.add("芝加哥義大利烤腸披薩調料1");
        toppings.add("芝加哥義大利烤腸披薩調料2");
        toppings.add("芝加哥義大利烤腸披薩調料3");
        toppings.add("芝加哥義大利烤腸披薩調料4");
    }
 
    @Override
    void cut() {
        System.out.println("芝加哥義大利烤腸披薩版切片...");
    }
}
/**
 * 芝加哥素食比薩
 * @author skysea
 */
public class ChicagoStyleVeggiePizza extends Pizza {
    public ChicagoStyleVeggiePizza() {
        name = "芝加哥素食比薩";
        dough = "芝加哥素食比薩的麵團";
        sauce = "芝加哥素食比薩的醬料";
 
        toppings.add("芝加哥素食比薩調料1");
        toppings.add("芝加哥素食比薩調料2");
        toppings.add("芝加哥素食比薩調料3");
    }
 
    void cut() {
        System.out.println("芝加哥素食比薩版切片...");
    }
}
View Code

紐約的披薩：

/**
 * 紐約芝士披薩
 * @author skysea
 */
public class NYStyleCheesePizza extends Pizza {

    public NYStyleCheesePizza() { 
        name = "紐約芝士披薩";
        dough = "紐約芝士披薩麵團";
        sauce = "紐約芝士披薩醬料";
 
        toppings.add("紐約芝士披薩調料1");
        toppings.add("紐約芝士披薩調料2");
    }
 
    @Override
    void cut() {
        System.out.println("紐約芝士披薩版切片...");
    }
}
/**
 * 紐約蛤蜊披薩
 * @author skysea
 */
public class NYStyleClamPizza extends Pizza {
    public NYStyleClamPizza() {
        name = "紐約蛤蜊披薩";
        dough = "紐約蛤蜊披薩麵團";
        sauce = "紐約蛤蜊披薩醬料";
 
        toppings.add("紐約蛤蜊披薩佐料1");
        toppings.add("紐約蛤蜊披薩佐料2");
    }
 
    @Override
    void cut() {
        System.out.println("紐約蛤蜊披薩版切片...");
    }
}
/**
 * 紐約義大利烤腸披薩
 * @author skysea
 */
public class NYStylePepperoniPizza extends Pizza {
    public NYStylePepperoniPizza() {
        name = "紐約義大利烤腸披薩";
        dough = "紐約義大利烤腸披薩麵團";
        sauce = "紐約義大利烤腸披薩醬料";
 
        toppings.add("紐約義大利烤腸披薩調料1");
        toppings.add("紐約義大利烤腸披薩調料2");
        toppings.add("紐約義大利烤腸披薩調料3");
        toppings.add("紐約義大利烤腸披薩調料4");
    }
 
    @Override
    void cut() {
        System.out.println("紐約義大利烤腸披薩版切片...");
    }
}
/**
 * 紐約素食比薩
 * @author skysea
 */
public class NYStyleVeggiePizza extends Pizza {
    public NYStyleVeggiePizza() {
        name = "紐約素食比薩";
        dough = "紐約素食比薩的麵團";
        sauce = "紐約素食比薩的醬料";
 
        toppings.add("紐約素食比薩調料1");
        toppings.add("紐約素食比薩調料2");
        toppings.add("紐約素食比薩調料3");
    }
 
    void cut() {
        System.out.println("紐約素食比薩版切片...");
    }
}
View Code

披薩倒是列完了，但是在實際的開發過程中，業務邏輯這麼簡單那是不可能的，想要改那什麼旗艦店披薩的類名是很困難的

一般要考慮：

1，是不是單機，有沒有其他外部系統在調用

2，改動原來的代碼有什麼好處，更容易理解嗎？迭代了幾個版本過後垃圾代碼太多了嗎？

3，影響大不大

當然，我這裡是隨便造，你們呢，我就不知道了，嘿嘿嘿，所以碰到這種情況，一般來說要悠著點，看時間，也要看影響，開發就是這樣，同一個功能，2天有2天的做法，5天有5天的做法，10天有10天的做法

披薩店改造：

/**
 * 披薩店抽象類
 * @author skysea
 */
public abstract class PizzaStore {
 
    abstract Pizza createPizza(String item);
 
    public Pizza orderPizza(String type) {
        Pizza pizza = createPizza(type);
        System.out.println("--- 製作 " + pizza.getName() + " ---");
        pizza.prepare();
        pizza.bake();
        pizza.cut();
        pizza.box();
        return pizza;
    }
}
/**
 * 芝加哥披薩店
 * @author skysea
 */
public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore {
    public static final String CHEESE = "cheese";
    public static final String VEGGIE = "veggie";
    public static final String CLAM = "clam";
    public static final String PEPPERONI = "pepperoni";
    Pizza createPizza(String item) {
        if (CHEESE.equals(item)) {
            return new ChicagoStyleCheesePizza();
        } else if (VEGGIE.equals(item)) {
            return new ChicagoStyleVeggiePizza();
        } else if (CLAM.equals(item)) {
            return new ChicagoStyleClamPizza();
        } else if (PEPPERONI.equals(item)) {
            return new ChicagoStylePepperoniPizza();
        } else {
            throw new NoSuchPizzaException(item);
        }
    }
}

紐約披薩店（和芝加哥披薩店幾乎一毛一樣，這裡就不展開了）：

/**
 * 紐約披薩店
 * @author skysea
 */
public class NYPizzaStore extends PizzaStore {

    public static final String CHEESE = "cheese";
    public static final String VEGGIE = "veggie";
    public static final String CLAM = "clam";
    public static final String PEPPERONI = "pepperoni";
    Pizza createPizza(String item) {
        if (CHEESE.equals(item)) {
            return new NYStyleCheesePizza();
        } else if (VEGGIE.equals(item)) {
            return new NYStyleVeggiePizza();
        } else if (CLAM.equals(item)) {
            return new NYStyleClamPizza();
        } else if (PEPPERONI.equals(item)) {
            return new NYStylePepperoniPizza();
        } else {
            throw new NoSuchPizzaException(item);
        }
    }
}
View Code

這段代碼有三個問題要理解清楚：

1，這個地方為啥要弄個抽象類出來？

這個就要結合實際來理解了，分店與分店之間，需不需要統一規範化管理？需不需要保證自己的特色？答案毫無疑問，都是需要的

這個地方製作披薩的過程，毫無疑問是肯定要一致的。就像外賣一樣，下單，炒菜，配送。整套流程都是這樣，不能說你出來就開始炒菜了啊，這不科學。不一樣的地方就是，你炒的什麼菜，好不好吃。配送得快不快，穩不穩，服務好不好。

所以，抽象類的意義就是：規範、特色

2，factory咋個不見了？

因為把它和具體的store合併在一起了，這樣又引申出另外一個問題：為啥要合併？因為store現在充當的角色就是facotry，剛纔說過的製作過程已經放到父類中實現了，現在只需要在具體的store中去解決披薩的創建問題

3，為啥又不用枚舉了，弄個String來創建pizza？

如果還是單機，用枚舉當然會比直接扔個string來得穩當。

開了分店，要是每個分店都是一套完整的服務在玩，丟個string，要比枚舉來得好。原因有2：傳輸過程中的序列化和反序列化、更加靈活（客戶端不用每次都因為這個原因要去升級對應的包，特別是多個版本在跑得時候，升級了又會導致其他東西不能玩）

測試類：

/**
 * 披薩測試類
 * @author skysea
 */
public class PizzaTest {
 
    public static void main(String[] args) {
        PizzaStore nyStore = new NYPizzaStore();
        PizzaStore chicagoStore = new ChicagoPizzaStore();
 
        Pizza pizza = nyStore.orderPizza(NYPizzaStore.CHEESE);
        System.out.println("Ethan ordered a " + pizza.getName() + "\n");
 
        pizza = chicagoStore.orderPizza(ChicagoPizzaStore.CHEESE);
        System.out.println("Joel ordered a " + pizza.getName() + "\n");

        pizza = nyStore.orderPizza(NYPizzaStore.CLAM);
        System.out.println("Ethan ordered a " + pizza.getName() + "\n");
 
        pizza = chicagoStore.orderPizza(ChicagoPizzaStore.CLAM);
        System.out.println("Joel ordered a " + pizza.getName() + "\n");

        pizza = nyStore.orderPizza(NYPizzaStore.PEPPERONI);
        System.out.println("Ethan ordered a " + pizza.getName() + "\n");
 
        pizza = chicagoStore.orderPizza(ChicagoPizzaStore.PEPPERONI);
        System.out.println("Joel ordered a " + pizza.getName() + "\n");

        pizza = nyStore.orderPizza(NYPizzaStore.VEGGIE);
        System.out.println("Ethan ordered a " + pizza.getName() + "\n");
 
        pizza = chicagoStore.orderPizza(ChicagoPizzaStore.VEGGIE);
        System.out.println("Joel ordered a " + pizza.getName() + "\n");
    }
}

結果（結果太多了，就不全部截圖出來了）：

 

 


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