前言
只有光頭才能變強(qiáng)
回顧前面:
昨天寫了單例模式了,今天是時(shí)候?qū)懝S模式啦~
工廠模式我個(gè)人認(rèn)為其實(shí)比較難理解的,如果有接觸過|聽過|見過該模式的同學(xué)很可能就會(huì)想:我自己new一個(gè)對(duì)象出來就好了,簡(jiǎn)單快捷。用得著你這個(gè)工廠模式嗎?搞一個(gè)工廠出來還要寫一大堆的代碼呢~
網(wǎng)上的很多資料都是在闡述著:工廠模式的好處就是解耦。相信大家對(duì)解耦這個(gè)詞也不陌生,那解耦究竟有什么好處呢?
本文章試圖去解釋為什么要用工廠模式,用了工廠模式的好處是什么,以及工廠模式衍生出的三種形式究竟有什么區(qū)別~~
那么接下來就開始吧,如果有錯(cuò)的地方希望能多多包涵,并不吝在評(píng)論區(qū)指正!
一、工廠模式概述
在《設(shè)計(jì)模式之禪》這本書中分了兩章節(jié)講工廠模式:
- 工廠方法模式
- (ps:其中里面講到了簡(jiǎn)單工廠模式)
- 抽象工廠模式
網(wǎng)上的大部分資料都是將工廠模式分成三種:
- 簡(jiǎn)單/靜態(tài)工廠模式
- 工廠方法模式
- 抽象工廠模式
看完上面的敘述是不是想打死我,什么鳥玩意?不急哈,下面我會(huì)一一講到~~
1.1為什么要用工廠模式?
想想我們?yōu)槭裁匆霉S模式?下面我就簡(jiǎn)單舉例子:
文件IO的操作我們會(huì)經(jīng)常用得到吧,所以BufferedReader對(duì)象經(jīng)常要?jiǎng)?chuàng)建的:
// 創(chuàng)建一個(gè)BufferedReader對(duì)象
BufferedReader bf = new BufferedReader(new FileReader(new File("aa.txt")));
你說麻煩嗎?其實(shí)也不麻煩,就一行代碼嘛,哪里麻煩了~如果不太熟悉IO流的同學(xué)就沒有那么機(jī)靈了,創(chuàng)建一個(gè)BufferedReader可能就是以下的代碼了:
File file = new File("aa.txt");
FileReader fileReader = new FileReader(file);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
你說麻煩嗎?其實(shí)也不麻煩,不就是三行代碼嘛,哪里麻煩了~如果這個(gè)應(yīng)用很多的類上都用到了BufferedReader對(duì)象的話,那每個(gè)類都寫上這三行代碼了。那你說麻煩嗎?那肯定麻煩啊,還用想啊....
可以看出來,創(chuàng)建一個(gè)BufferReader對(duì)象里面需要一個(gè)FileReader對(duì)象,而FileReader對(duì)象又要File對(duì)象。那創(chuàng)建這個(gè)BufferReader對(duì)象還是比較麻煩的(代碼上看不麻煩,從構(gòu)造上看還是挺麻煩的)!
雖然比較麻煩,但我們還能用,能用就行!于是乎,我們就去寫代碼了,現(xiàn)在有三個(gè)類都要進(jìn)行文件的讀寫操作,于是他們就有這樣的代碼:
public class FileOperateA {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
File file = new File("aa.txt");
FileReader fileReader = new FileReader(file);
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
// 讀寫文件....
}
}
此時(shí):上頭說,我要換成LineNumberReader來讀寫,有這個(gè)需求!那我們作為一個(gè)寫代碼的,能怎么辦?很絕望也需要去完成呀。
- 不熟悉IDE的小伙子就一個(gè)一個(gè)將BufferedReader改成LineNumberReader,現(xiàn)在就3個(gè)類用到了BufferedReader,也就改6次而已。(ps:那如果很多地方都用到了呢?)
- 熟悉IDE的小伙子就全局替換重構(gòu),妥妥的!
哎,寫個(gè)代碼屁事真多...那有沒有一種方法能夠讓創(chuàng)建對(duì)象變得簡(jiǎn)單而且修改對(duì)象時(shí)能很方便呢?
- 哎,工廠模式就行了。
再說從面向?qū)ο蟮慕嵌葋砜?/strong>:我一個(gè)操作文件的類還要我會(huì)創(chuàng)建BufferReader是不是有點(diǎn)過分了?(職責(zé)沒有分工好)
- 交給工廠來創(chuàng)建對(duì)象這就很面向?qū)ο罅耍?/li>
1.2體驗(yàn)工廠模式
何為工廠?將我們的產(chǎn)品都交由工廠來生產(chǎn)!我現(xiàn)在用的iphone5s,從哪來?從富士康組裝而來,富士康是工廠。我用得著知道iphone5s在富士康是怎么組裝起來的嗎?不需要。
來,我們來改造一下上面的例子。首先我們創(chuàng)建一個(gè)工廠類,它可以生產(chǎn)Reader對(duì)象!
// 創(chuàng)建Reader對(duì)象的工廠
public class ReaderFactory {
public static Reader getReader() throws FileNotFoundException {
File file = new File("aa.txt");
FileReader fileReader = new FileReader(file);
BufferedReader reader = new BufferedReader(fileReader);
return reader;
}
}
那么我們要得到BufferReader對(duì)象就賊簡(jiǎn)單了:
public class FileOperateA {
public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
//-------我有工廠了,還用自己搞嗎?不用了!
//File file = new File("aa.txt");
//FileReader fileReader = new FileReader(file);
//BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(fileReader);
//-------我有工廠了,還用自己搞嗎?不用了!
// 用工廠來創(chuàng)建出對(duì)象
Reader reader = ReaderFactory.getReader();
// 讀寫文件....
}
}
工廠將我們創(chuàng)建的對(duì)象過程給屏蔽了!
此時(shí)我要改成LineNumberReader怎么玩?在工廠上改一下就好了:
我們的調(diào)用方FileOperateA|FileOperateB|FileOperateC這些類完全就不用變!
1.3使用工廠方法的好處
從上面的工廠模式體驗(yàn)我們就可以看到:
- 我們修改了具體的實(shí)現(xiàn)類,對(duì)客戶端(調(diào)用方)而言是完全不用修改的。
- 如果我們使用
new的方式來創(chuàng)建對(duì)象的話,那么我們就說:new出來的這個(gè)對(duì)象和當(dāng)前客戶端(調(diào)用方)耦合了!- 也就是,當(dāng)前客戶端(調(diào)用方)依賴著這個(gè)
new出來的對(duì)象!
- 也就是,當(dāng)前客戶端(調(diào)用方)依賴著這個(gè)
這就是解耦的好處!
我再放下我之前練習(xí)的時(shí)候?qū)戇^的代碼吧:
我有一個(gè)DaoFactory,邏輯很簡(jiǎn)單就是專門創(chuàng)建Dao對(duì)象的~
那么在Service層就可以使用工廠將想要的Dao對(duì)象初始化了~
此時(shí)我們的Service與Dao的對(duì)象低耦合的~
- 大家可能看不出有什么好處,還弄了一大堆的字符串啥的~~
在Service與Controller層我也弄了一個(gè)ServiceFactory,根據(jù)當(dāng)時(shí)業(yè)務(wù)的需要(添加權(quán)限),我創(chuàng)建Service時(shí)就非常靈活了:

二、如何使用工廠模式
在一開始我就說了,工廠模式可以分成三類:
- 簡(jiǎn)單/靜態(tài)工廠模式
- 工廠方法模式
- 抽象工廠模式
下面我就逐一來介紹一下每一種工廠模式有什么不一樣~
三種模式都以:Java3y要買寵物的例子來講解~
2.1工廠方法模式
很多博客都是以簡(jiǎn)單/靜態(tài)工廠模式,工廠方法模式,抽象工廠模式這個(gè)順序來講解工廠模式的。我認(rèn)為按書上的順序比較好理解~因?yàn)楹?jiǎn)單/靜態(tài)工廠模式是在工廠方法模式上縮減,抽象工廠模式是在工廠方法模式上再增強(qiáng)。
- 所以我就先講工廠方法模式了。
Java3y每天寫代碼很無聊,想要買只寵物來陪陪自己。于是乎就去寵物店看寵物啦~~~
作為一間寵物店,號(hào)稱什么寵物都有!于是乎,店主宣傳的時(shí)候就說:我的寵物店什么寵物都有!
于是構(gòu)建寵物的工廠就誕生了~
// 號(hào)稱什么寵物都有
public interface AnimalFactory {
// 可以獲取任何的寵物
Animal createAnimal();
}
當(dāng)然了,主流的寵物得進(jìn)貨一些先放在店里充充門面,一些特殊的寵物就告訴顧客要時(shí)間進(jìn)貨~
- 所以,我們就有了構(gòu)建貓和狗的工廠(繼承著所有寵物的工廠)
貓工廠:
// 繼承著寵物工廠
public class CatFactory implements AnimalFactory {
@Override
// 創(chuàng)建貓
public Animal createAnimal() {
return new Cat();
}
}
狗工廠也是一樣的:
// 繼承著寵物工廠
public class DogFactory implements AnimalFactory {
// 創(chuàng)建狗
@Override
public Animal createAnimal() {
return new Dog();
}
}
嗯,還有我們的實(shí)體類:貓、狗、動(dòng)物(多態(tài):貓和狗都是動(dòng)物,可以直接用動(dòng)物來表示了)
動(dòng)物實(shí)體類:
public abstract class Animal {
// 所有的動(dòng)物都會(huì)吃東西
public abstract void eat();
}
貓實(shí)體類:
public class Cat extends Animal {
// 貓喜歡吃魚
@Override
public void eat() {
System.out.println("貓吃魚");
}
}
狗實(shí)體類:
public class Dog extends Animal {
// 狗喜歡吃肉
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
}
那么現(xiàn)在Java3y想要一只狗,跟了寵物店老板說,寵物店老板就去找狗回來了:
// 去找狗工廠拿一只狗過來
AnimalFactory f = new DogFactory();
// 店主就拿到了一只狗給Java3y
Animal a = f.createAnimal();
a.eat();
System.out.println("關(guān)注公眾號(hào):Java3y");
那么現(xiàn)在Java3y想要一只貓,跟了寵物店老板說,寵物店老板就去找貓回來了:
// 去找貓工廠拿一只貓過來
AnimalFactory ff = new CatFactory();
// 店主就拿到了一只貓給Java3y
Animal aa = ff.createAnimal();
aa.eat();
System.out.println("關(guān)注公眾號(hào):Java3y");
如果這個(gè)時(shí)候Java3y說想要一只蜥蜴怎么辦啊?沒問題啊,店主搞個(gè)蜥蜴工廠就好了~~
// 要買蜥蜴..
AnimalFactory fff = new LizardFactory();
Animal aaa = ff.createAnimal();
aaa.eat();
優(yōu)點(diǎn):
- 1:客戶端不需要在負(fù)責(zé)對(duì)象的創(chuàng)建,明確了各個(gè)類的職責(zé)
- 2:如果有新的對(duì)象增加,只需要增加一個(gè)具體的類和具體的工廠類即可
- 3:不會(huì)影響已有的代碼,后期維護(hù)容易,增強(qiáng)系統(tǒng)的擴(kuò)展性
缺點(diǎn):
- 1:需要額外的編寫代碼,增加了工作量
工廠方法類圖:
2.2簡(jiǎn)單/靜態(tài)工廠模式
現(xiàn)在寵物店生意不好做啊,號(hào)稱“什么寵物都有",這吹過頭了~~于是店主只賣兩種常見的寵物了。
- 既然就只有兩種寵物的話,那就沒必要有”貓廠“、”狗廠“了,一個(gè)貓狗廠就行了!
所以我們的工廠是這樣子的:
public class AnimalFactory {
public static Dog createDog() {
return new Dog();
}
public static Cat createCat() {
return new Cat();
}
// 外界想要貓要狗,這里創(chuàng)建就好了
public static Animal createAnimal(String type) {
if ("dog".equals(type)) {
return new Dog();
} else if ("cat".equals(type)) {
return new Cat();
} else {
return null;
}
}
}
三個(gè)實(shí)體還是沒變(動(dòng)物、貓、狗)....
那么Java3y去寵物店買貓狗的時(shí)候,告訴老板我要貓、我要狗:
// 拿到狗
Animal A = AnimalFactory.createAnimal("dog");
A.eat();
// 拿到貓
Animal C = AnimalFactory.createAnimal("cat");
C.eat();
現(xiàn)在問題來了:
- 1:我想要一個(gè)豬,可是我的工廠類沒有豬
- 2:我就去改代碼,寫可以創(chuàng)建豬對(duì)象的
- 3:接著,我又要其他的動(dòng)物
- 4:我還是得改代碼
- 5...................
- 6:這就是簡(jiǎn)單工廠類的缺點(diǎn):當(dāng)需求改變了,我就要改代碼.
簡(jiǎn)單工廠類的優(yōu)點(diǎn)也很明顯:我就一個(gè)具體的工廠來創(chuàng)建對(duì)象,代碼量少。
2.3抽象工廠模式
抽象工廠模式就比較復(fù)雜了,我們一般的應(yīng)用都寫不到。我首先來簡(jiǎn)述一下需求吧:
- 現(xiàn)在非常流行在貓狗屆也吹起了一股“性別風(fēng)”
- 有的喜歡公的
- 有的喜歡母的
那我們的貓和狗都是有性別的,不是公的就是母的~~
- 我們之前在工廠方法模式下是每個(gè)動(dòng)物都開一個(gè)工廠,如果動(dòng)物過多的話,那么就有很多的工廠~
- 那現(xiàn)在我們可以抽取出來:每個(gè)動(dòng)物不是公的就是母的~
- 所以我們有兩個(gè)工廠就足夠了!
具體的代碼是這樣的:
我們的最大工廠還是定義了創(chuàng)建什么動(dòng)物
public interface AnimalFactory {
Animal createDog();
Animal createCat();
}
創(chuàng)建母貓和母狗的工廠:
public class FemaleAnimalFactory implements AnimalFactory {
// 生產(chǎn)母狗和母貓
@Override
public Animal createDog() {
return new FemaleDog();
}
@Override
public Animal createCat() {
return new FemaleCat();
}
}
創(chuàng)建公貓和公狗的工廠:
public class MaleAnimalFactory implements AnimalFactory {
// 生產(chǎn)公狗和公貓
@Override
public Animal createDog() {
return new MaleDog();
}
@Override
public Animal createCat() {
return new MaleCat();
}
}
這是所有動(dòng)物都擁有的普遍行為:
public abstract class Animal {
// 所有的動(dòng)物都會(huì)吃東西
public abstract void eat();
// 所有的動(dòng)物都有性別
public abstract void gender();
}
這是貓都擁有的普遍行為:
public abstract class Cat extends Animal {
// 貓喜歡吃魚
@Override
public void eat() {
System.out.println("貓吃魚");
}
}
這是狗都擁有的普遍行為:
public abstract class Dog extends Animal {
// 狗喜歡吃肉
@Override
public void eat() {
System.out.println("狗吃肉");
}
}
貓分為公貓、母貓。狗分為公狗和母狗:
public class FemaleCat extends Cat {
public void gender() {
System.out.println("I am a female Cat");
}
}
.....
簡(jiǎn)單來說:工廠方法模式的工廠是創(chuàng)建出一種產(chǎn)品,而抽象工廠是創(chuàng)建出一類產(chǎn)品。
- 一類的產(chǎn)品我們稱之為產(chǎn)品族。
- 貓是一類的,狗也是一類的。所以AnimalFactory定義了兩類產(chǎn)品--->
Animal createDog();和Animal createCat();
- 貓是一類的,狗也是一類的。所以AnimalFactory定義了兩類產(chǎn)品--->
- 產(chǎn)品的繼承結(jié)構(gòu)稱之為產(chǎn)品等級(jí)。
- 所有的動(dòng)物都是會(huì)吃東西的,它們都是有性別的,這是最普遍的。所以Animal定義了兩個(gè)抽象方法:
public abstract void eat();和public abstract void gender(); - 所有的狗都是會(huì)吃肉的,所以Dog實(shí)現(xiàn)了
eat()方法- 狗又分成了公狗和母狗,所以定義了兩個(gè)類FemaleDog和MaleDog繼承了Dog,實(shí)現(xiàn)了
gender()方法
- 狗又分成了公狗和母狗,所以定義了兩個(gè)類FemaleDog和MaleDog繼承了Dog,實(shí)現(xiàn)了
- 所有的貓都是會(huì)吃魚的,所以Cat實(shí)現(xiàn)了
eat()方法- 貓又分成了公貓和母貓,所以定義了兩個(gè)類FemaleCat和MaleCat繼承了Cat,實(shí)現(xiàn)了
gender()方法
- 貓又分成了公貓和母貓,所以定義了兩個(gè)類FemaleCat和MaleCat繼承了Cat,實(shí)現(xiàn)了
- 所有的動(dòng)物都是會(huì)吃東西的,它們都是有性別的,這是最普遍的。所以Animal定義了兩個(gè)抽象方法:
- 具體的工廠是面向多個(gè)產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)。
- 所以FemaleAnimalFactory定義了
createDog()和createCat()生產(chǎn)母狗和母貓 - 所以MaleAnimalFactory定義了
createDog()和createCat()生產(chǎn)公狗和共貓
- 所以FemaleAnimalFactory定義了
- 找到母工廠就可以創(chuàng)建母貓和母狗,找到公工廠就可以創(chuàng)建公貓和公狗
public static void main(String[] args) {
// 需要性別為母的就去找母工廠
AnimalFactory af = new FemaleAnimalFactory();
// 需要一只母貓
af.createCat().gender();
// 需要一只母狗
af.createDog().gender();
System.out.println("-------------關(guān)注公眾號(hào):Java3y-------------------------");
// 需要性別為公的就去找公工廠
AnimalFactory aff = new MaleAnimalFactory();
// 需要一只公狗
aff.createDog().gender();
// 需要一只公貓
aff.createCat().gender();
}
效果:

這是抽象工廠模式的類圖:
抽象工廠模式說到底就是多了一層抽象,減少了工廠的數(shù)量。
抽象工廠缺點(diǎn)也很明顯:
- 難以擴(kuò)展產(chǎn)品族--->如果我再要寵物豬的話
- 那我要修改AnimalFactory、FemaleAnimalFactory、MaleAnimalFactory這些類了~
三、總結(jié)
總的來說我們用簡(jiǎn)單工廠模式比較多,工廠方式模式的話代碼量會(huì)比較大,抽象工廠模式的話需要業(yè)務(wù)比較大的情況下才會(huì)用到(如果有更好的理解方式不妨在評(píng)論區(qū)留言,一起交流交流漲漲見識(shí)~~)
- 工廠模式配合反射來使用也是極好的~
參考資料:
- 《設(shè)計(jì)模式之禪》
- https://wangjingxin.top/2016/10/27/abstract/--【原創(chuàng)】設(shè)計(jì)模式系列(九)——抽象工廠模式
- https://www.zhihu.com/question/24843188?sort=created--工廠設(shè)計(jì)模式有什么用?
- https://blog.csdn.net/lemon_tree12138/article/details/46225213--Java設(shè)計(jì)模式——工廠模式
- https://www.cnblogs.com/toutou/p/4899388.html--詳解設(shè)計(jì)模式之工廠模式(簡(jiǎn)單工廠+工廠方法+抽象工廠)
- http://www.cnblogs.com/poissonnotes/archive/2010/12/01/1893871.html--工廠模式
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