創建型模式————工廠模式（2.2）

来源:https://www.cnblogs.com/noneplus/archive/2019/08/11/11337158.html
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和單例模式相似，工廠模式同樣聚焦於在考慮整個軟體構建的情況下合理創建對象，從而保證軟體的擴展性和穩定性。 簡單工廠模式：適用客戶端無需擴展的應用場景 //工廠方法模式：適合客戶端創建單個產品的應用場景 //抽象工廠模式：適合創建多個產品(產品固定)的應用場景 ...


什麼是工廠模式？

工廠模式是創建型模式的一種，工廠是用來生產的，而在Java里，是用來生產對象實例的。


和單例模式相似，工廠模式同樣聚焦於在考慮整個軟體構建的情況下合理創建對象，從而保證軟體的擴展性和穩定性。

工廠模式分為三種：

  • 簡單工廠模式
  • 工廠方法模式
  • 抽象工廠模式

簡單工廠模式（實現服務端自擴展）

服務端：提供代碼的人（作者）

客戶端：使用代碼的人（用戶）

【對於程式員來說，自己是作者，用戶是普通人；那麼對於發明語言,框架的人來說，創建者是作者，而普通程式員是用戶】

假設沒有使用簡單工廠模式：

定義一個Coder介面，然後定義JavaCoder和PythonCoder實現Coder介面。客戶端通過new來創建對象。（耦合）

//服務端
interface Coder {

    void express();
}

class JavaCoder implements Coder
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Java Coder");

    }
}

class PythonCoder implements Coder
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Python Coder");

    }
}

//===============================================================================
public class ProductManager     //客戶端
{
    public static void main(String[] args) {

        Coder javaCoder = new JavaCoder();
        javaCoder.express();

        
    }



}

當服務端需要擴展一個類時：需要進行1,2兩步

//服務端
interface Coder {

    void express();
}

class JavaCoder implements Coder
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Java Coder");

    }
}

class PythonCoder implements Coder
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Python Coder");

    }
}


class GoCoder implements Coder    //1.服務端擴展
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Go Coder");

    }
}
//===============================================================================
public class ProductManager     //客戶端
{
    public static void main(String[] args) {

        Coder javaCoder = new JavaCoder();
        javaCoder.express();

        Coder goCoder = new GoCoder();   //2.客戶端跟著修改
        goCoder.express();
    }



}

服務端和客戶端處於高度耦合狀態。（服務端的變化會引起客戶端的變化）

使用簡單工廠模式：（如果服務端要擴展一個GoCoder，客戶端無需做修改）

//服務端
interface Coder {

    void express();
}

class JavaCoder implements Coder
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Java Coder");

    }
}

class PythonCoder implements Coder
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Python Coder");

    }
}


class GoCoder implements Coder    //1.服務端擴展
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Go Coder");

    }
}

class SimpleFactory
{

    //使用靜態內部類實現單例模式
    private static class StaticClassInnerInstance {
        private static final SimpleFactory INSTANCE = new SimpleFactory();
    }
    

    public static SimpleFactory getInstance() {
        return StaticClassInnerInstance.INSTANCE;
    }

    public Coder createCoder(String language)
    {
        Coder coder = null;
        if(language.equals("Java"))
        {
            coder= new JavaCoder();

        }
        else if(language.equals("Python"))
        {
            coder= new PythonCoder();
        }
        else if(language.equals("Go"))  //2.擴展條件
        {
            coder= new GoCoder();
        }
        return coder;
    }
}
//===============================================================================
public class ProductManager     //客戶端
{

    public static void main(String[] args) {

        SimpleFactory factory = SimpleFactory.getInstance();
        Coder javaCoder = factory.createCoder("Java");
        javaCoder.express();


    }



}

簡單工廠UML類圖：

1565531609458

簡單工廠的優缺點:

優點：

解決了服務端與客戶端的耦合問題，實現了服務端的自擴展。

缺點：

當客戶端需要進行功能擴展時，無法在SimpleFactory中添加對應修改代碼。

簡單工廠可以完成服務端的自擴展，但客戶端只能調用，無法擴展。

工廠方法模式（實現客戶端自擴展）

//服務端
interface Coder {

    void express();
}

class JavaCoder implements Coder
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Java Coder");

    }
}

class PythonCoder implements Coder
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Python Coder");

    }
}


class GoCoder implements Coder    //1.服務端擴展
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Go Coder");

    }
}

interface CoderFactory   //抽象出CoderFactory
{
    public Coder createCoder(String language);
}

class ServerFactory implements CoderFactory
{

    private static class StaticClassInnerInstance {
        private static final ServerFactory INSTANCE = new ServerFactory();
    }

    public static ServerFactory getInstance() {
        return StaticClassInnerInstance.INSTANCE;
    }

    @Override
    public Coder createCoder(String language)
    {
        Coder coder = null;
        if(language.equals("Java"))
        {
            coder= new JavaCoder();

        }
        else if(language.equals("Python"))
        {
            coder= new PythonCoder();
        }
        else if(language.equals("Go"))  //2.擴展條件
        {
            coder= new GoCoder();
        }
        return coder;
    }
}
//===============================================================================

class RustCoder implements Coder
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Rust Coder");

    }
}

class ClientFactory implements CoderFactory
{
    private static class StaticClassInnerInstance1 {
        private static final ClientFactory INSTANCE = new ClientFactory();
    }

    public static ClientFactory getInstance() {
        return ClientFactory.StaticClassInnerInstance1.INSTANCE;
    }

    @Override
    public Coder createCoder(String language)
    {

        return new RustCoder();
    }
}

public class ProductManager     //客戶端
{

    public static void main(String[] args) {

       ClientFactory clientFactory = ClientFactory.getInstance();
       Coder coder = clientFactory.createCoder("Rust");
       coder.express();
    }
}

工廠方法UML類圖：

1565532368140

工廠方法模式的優缺點：

優點：實現了客戶端的自擴展。

缺點：無法擴展多個產品。

抽象工廠模式（實現產品簇）

適應多個產品，加入設計師。

抽象工廠中可以生產多個產品，產品之間存在內在聯繫。比如說JavaCoder對應JavaDesigner。

而實例化的工廠就是根據這種內在聯繫來劃分的。

同一個工廠的產品屬於一個產品簇，不同產品簇之間是不能互相組合的。比如說GoDesigner和PythonCoder是不能組合到一個工廠里的。

//服務端
interface Coder {

    void express();
}
interface Designer {

    void express();
}


class JavaCoder implements Coder
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Java Coder");

    }
}

class PythonCoder implements Coder
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Python Coder");

    }
}


class GoCoder implements Coder
{

    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Go Coder");

    }
}

class JavaDesigner implements Designer
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Java Designer!");

    }
}
class PythonDesigner implements Designer
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Python Designer!");

    }
}
class GoDesigner implements Designer
{
    @Override
    public void express()
    {
        System.out.println("I am a Go Designer!");

    }
}

interface ProductFactory
{
    public Coder createCoder();
    public Designer createDesigner();

}

class GoFactory implements ProductFactory
{

    private static class StaticClassInnerInstance {
        private static final GoFactory INSTANCE = new GoFactory();
    }

    public static GoFactory getInstance() {
        return StaticClassInnerInstance.INSTANCE;
    }

    @Override
    public Coder createCoder()
    {

            Coder coder= new GoCoder();

        return coder;
    }
    @Override
    public Designer createDesigner()
    {
        Designer designer= new GoDesigner();

        return designer;
    }

}

class JavaFactory implements ProductFactory
{

    private static class StaticClassInnerInstance {
        private static final JavaFactory INSTANCE = new JavaFactory();
    }

    public static JavaFactory getInstance() {
        return StaticClassInnerInstance.INSTANCE;
    }

    @Override
    public Coder createCoder()
    {

        Coder coder= new JavaCoder();

        return coder;
    }
    @Override
    public Designer createDesigner()
    {
        Designer designer= new JavaDesigner();

        return designer;
    }

}
//===============================================================================



public class ProductManager     //客戶端
{

    public static void main(String[] args) {
        JavaFactory javaFactory = JavaFactory.getInstance();
        Coder coder =javaFactory.createCoder();
        Designer designer = javaFactory.createDesigner();
        coder.express();
        designer.express();




    }



}

抽象工廠UML類圖：

1565533010264

工廠模式總結

簡單工廠模式：適用客戶端無需擴展的應用場景

工廠方法模式：適合客戶端創建單個產品的應用場景

抽象工廠模式：適合創建多個產品的應用場景（但產品類別需要固定）

-------------------------------------------------------------------------------------------------------------2019.8.11


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