Latest web development tutorials

工廠模式

工廠模式(Factory Pattern)是Java 中最常用的設計模式之一。 這種類型的設計模式屬於創建型模式,它提供了一種創建對象的最佳方式。

在工廠模式中,我們在創建對象時不會對客戶端暴露創建邏輯,並且是通過使用一個共同的接口來指向新創建的對象。

介紹

意圖:定義一個創建對象的接口,讓其子類自己決定實例化哪一個工廠類,工廠模式使其創建過程延遲到子類進行。

主要解決:主要解決接口選擇的問題。

何時使用:我們明確地計劃不同條件下創建不同實例時。

如何解決:讓其子類實現工廠接口,返回的也是一個抽象的產品。

關鍵代碼:創建過程在其子類執行。

應用實例: 1、您需要一輛汽車,可以直接從工廠裡面提貨,而不用去管這輛汽車是怎麼做出來的,以及這個汽車裡面的具體實現。2、Hibernate 換數據庫只需換方言和驅動就可以。

優點: 1、一個調用者想創建一個對象,只要知道其名稱就可以了。2、擴展性高,如果想增加一個產品,只要擴展一個工廠類就可以。 3、屏蔽產品的具體實現,調用者只關心產品的接口。

缺點:每次增加一個產品時,都需要增加一個具體類和對象實現工廠,使得系統中類的個數成倍增加,在一定程度上增加了系統的複雜度,同時也增加了系統具體類的依賴。這並不是什麼好事。

使用場景: 1、日誌記錄器:記錄可能記錄到本地硬盤、系統事件、遠程服務器等,用戶可以選擇記錄日誌到什麼地方。2、數據庫訪問,當用戶不知道最後系統採用哪一類數據庫,以及數據庫可能有變化時。 3、設計一個連接服務器的框架,需要三個協議,"POP3"、"IMAP"、"HTTP",可以把這三個作為產品類,共同實現一個接口。

注意事項:作為一種創建類模式,在任何需要生成複雜對象的地方,都可以使用工廠方法模式。有一點需要注意的地方就是複雜對象適合使用工廠模式,而簡單對象,特別是只需要通過new 就可以完成創建的對象,無需使用工廠模式。 如果使用工廠模式,就需要引入一個工廠類,會增加系統的複雜度。

實現

我們將創建一個Shape接口和實現Shape接口的實體類。 下一步是定義工廠類ShapeFactory

FactoryPatternDemo,我們的演示類使用ShapeFactory來獲取Shape對象。 它將向ShapeFactory傳遞信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便獲取它所需對象的類型。

工廠模式的 UML 圖

步驟1

創建一個接口。

Shape.java

public interface Shape {
   void draw();
}

步驟2

創建實現接口的實體類。

Rectangle.java

public class Rectangle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

Square.java

public class Square implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Circle.java

public class Circle implements Shape {

   @Override
   public void draw() {
      System.out.println("Inside Circle::draw() method.");
   }
}

步驟3

創建一個工廠,生成基於給定信息的實體類的對象。

ShapeFactory.java

public class ShapeFactory {
	
   //使用getShape 方法獲取形狀類型的對象public Shape getShape(String shapeType){
      if(shapeType == null){
         return null;
      }		
      if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){
         return new Circle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){
         return new Rectangle();
      } else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){
         return new Square();
      }
      return null;
   }
}

步驟4

使用該工廠,通過傳遞類型信息來獲取實體類的對象。

FactoryPatternDemo.java

public class FactoryPatternDemo {

   public static void main(String[] args) {
      ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();

      //獲取Circle 的對象,並調用它的draw 方法Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");

      //調用Circle 的draw 方法shape1.draw();

      //獲取Rectangle 的對象,並調用它的draw 方法Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

      //調用Rectangle 的draw 方法shape2.draw();

      //獲取Square 的對象,並調用它的draw 方法Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");

      //調用Square 的draw 方法shape3.draw();
   }
}

步驟5

驗證輸出。

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.