設(shè)計(jì)模式系列之「工廠方法模式」

“瑪尼瑪尼哄~~~”,一個(gè)手持螺旋丸的鳴人出現(xiàn)了。

“哦哈喲鍋炸一馬屎~~~”,一個(gè)仙人模式的鳴人出現(xiàn)了。

“死密碼撒~~~”,使用變身術(shù)的鳴人出現(xiàn)了。

“卡通,阿里噶哆~~~”,多重影分身術(shù)的鳴人出現(xiàn)了。

......

《火影》甜蜜the End了,小Y既是感慨又懷念啊,想當(dāng)年小Y也是有過瘋狂追劇的年少經(jīng)歷,也像其他人一樣被鳴人層出不窮的吊炸天的技能弄得熱血澎湃,真的是滿滿的回憶殺。為了懷念逝去的青春,小Y要用代碼的形式制造出不同模式和技能的鳴人,Action。

一、制造不同的鳴人

1.掃描分析不同的鳴人

  • ①螺旋丸的鳴人
    咒語:瑪尼瑪尼哄~~~
    能力:形成手掌般大小的查克拉球。

  • ②仙人模式的鳴人
    咒語:哦哈喲鍋炸一馬屎~~~
    能力:可以利用自身周圍的自然能量,使攻擊范圍更廣。

  • ③多重影分身術(shù)的鳴人
    咒語:卡通,阿里噶哆~~~
    能力:一次分出多個(gè)影分身。

首先是需要一個(gè)專門生產(chǎn)鳴人的工廠,生產(chǎn)具有不同能力的三種鳴人,三種不同的鳴人都?xì)w屬為鳴人,只是咒語和能力不同,在代碼上來講都是同一接口下的不同實(shí)現(xiàn)類,分析到這里,就可以得出這次要講的設(shè)計(jì)模式-工廠方法模式。

2.圖說鳴人

[圖片上傳失敗...(image-6413fb-1514132301169)]

3.代碼實(shí)現(xiàn)

①M(fèi)ingRen接口是對鳴人的總稱

public interface MingRen {
    //鳴人使用不同能力的咒語
    void getSpell();
    //能力的介紹
    void getAbility();
}

②仙人模式的鳴人

public class MingRenOfFairy implements MingRen {
    @Override
    public void getSpell() {
        System.out.println("哦哈喲鍋炸一馬屎~~~");
    }

    @Override
    public void getAbility() {
        System.out.println("可以利用自身周圍的自然能量,使攻擊范圍更廣。");
    }
}

③螺旋丸的鳴人

public class MingRenOfSpiral implements MingRen {
    @Override
    public void getSpell() {
        System.out.println("瑪尼瑪尼哄~~~");
    }

    @Override
    public void getAbility() {
        System.out.println("形成手掌般大小的查克拉球。");
    }
}

④多重影分身術(shù)的鳴人

public class MingRenOfSeparate implements MingRen {
    @Override
    public void getSpell() {
        System.out.println("卡通,阿里噶哆~~~");
    }

    @Override
    public void getAbility() {
        System.out.println("一次分出多個(gè)影分身。");
    }
}

⑤抽象鳴人工廠

public abstract class AbstractMingRenFactory {
    public abstract <T extends MingRen> T createMingRen(Class<T> c);
}

⑥鳴人制造工廠

public class MingRenFactory extends AbstractMingRenFactory {
    //定義一個(gè)要生產(chǎn)的鳴人
    private MingRen mingRen;
    @Override
    public <T extends MingRen> T createMingRen(Class<T> c) {
        try {
            //生產(chǎn)鳴人
            mingRen= (MingRen) Class.forName(c.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return (T) mingRen;
    }
}

⑦Client實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)鳴人

public class Client {

    public static void main(String []args){
        //聲明一個(gè)鳴人制造工廠
        AbstractMingRenFactory mingRenFactory=new MingRenFactory();
        //制造一個(gè)仙人模式的鳴人
        MingRenOfFairy mingRenOfFairy=mingRenFactory.createMingRen(MingRenOfFairy.class);
        mingRenOfFairy.getAbility();
        mingRenOfFairy.getAbility();
        //制造一個(gè)螺旋丸的鳴人
        MingRenOfSpiral mingRenOfSpiral=mingRenFactory.createMingRen(MingRenOfSpiral.class);
        mingRenOfSpiral.getSpell();
        mingRenOfFairy.getAbility();
        //制造一個(gè)多重分身術(shù)的鳴人
        MingRenOfSeparate mingRenOfSeparate=mingRenFactory.createMingRen(MingRenOfSeparate.class);
        mingRenOfSeparate.getSpell();
        mingRenOfSeparate.getAbility();
    }
}

、

⑧輸出結(jié)果

//仙人模式的鳴人
哦哈喲鍋炸一馬屎~~~  
可以利用自身周圍的自然能量,使攻擊范圍更廣。
//螺旋丸的鳴人
瑪尼瑪尼哄~~~   
形成手掌般大小的查克拉球。  
//多重分身術(shù)的鳴人
卡通,阿里噶哆~~~   
一次分出多個(gè)影分身。

二、基本概念

1.定義

定義一個(gè)用于創(chuàng)建對象的接口,讓子接口決定實(shí)例化哪一個(gè)類。

2.角色介紹

通用工廠方法UML
  • Product抽象產(chǎn)品類
    定義產(chǎn)品共性,實(shí)現(xiàn)對事物最抽象的定義。

  • Creator抽象創(chuàng)建類
    抽象創(chuàng)建類,也就是抽象工廠。

  • ConcreteCreator
    具體如何創(chuàng)建產(chǎn)品類是由ConcreteCreator完成的。

  • ConcreteProduct
    Product的具體實(shí)現(xiàn)。

3.理解

由上面制造鳴人的例子可以看出,抽象鳴人工廠采用了泛型,這樣的好處就是限制了createMingRen輸入?yún)?shù)必須是Class類型而且必須實(shí)現(xiàn)MingRen接口,其中“T”表示只要實(shí)現(xiàn)了MingRen接口的類都可以作為參數(shù)。

4.應(yīng)用場景

  • 工廠方法是new一個(gè)對象的替代品,當(dāng)有在需要生成對象的地方可以考慮。
  • 需要靈活的可以擴(kuò)展的框架是可以考慮。
  • 工廠模式是一種典型的解耦模式,迪米特法則在工廠模式中表現(xiàn)的尤為明顯。假如調(diào)用者自己組裝產(chǎn)品需要增加依賴關(guān)系時(shí),可以考慮使用工廠模式。

三、工廠方法模式的擴(kuò)展

1.工廠方法模式實(shí)現(xiàn)單例

①單例模式

public class Singleton {
    //私有化,不允許通過new產(chǎn)生一個(gè)對象
    private static Singleton singleton=new Singleton();
    private Singleton() {
    }
    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }   
}

②工廠方法模式實(shí)現(xiàn)單例模式

//具體單例類
public class Singleton{
    //需要私有化
    private Singleton() {
    }
    public void doSomething(){
    }
}

//使用工廠方法模式進(jìn)行創(chuàng)建單例
public class SingletonFactory {

    private static Singleton singleton;
    static {
        Class c1 = null;
        try {
            c1 = Class.forName(Singleton.class.getName());
            //獲得無參構(gòu)造
            Constructor constructor = c1.getDeclaredConstructor();
            //產(chǎn)生一個(gè)實(shí)例對象
            constructor.setAccessible(true);
            singleton = (Singleton) constructor.newInstance();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchMethodException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InvocationTargetException e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    public static Singleton getSingleton(){
        return singleton;
    }

}

上述代碼主要是通過反射方式創(chuàng)建的。

2.簡單的工廠模式

public class MingRenFactory{

    public static <T extends MingRen> T createMingRen(Class<T> c) {
        MingRen mingRen = null;
        try {
            //生產(chǎn)鳴人
            mingRen= (MingRen) Class.forName(c.getName()).newInstance();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
        }
        return (T) mingRen;
    }
}

簡單工廠模式?jīng)]有抽象的工廠接口,在MingRenFactory定義了一個(gè)靜態(tài)方法,因此這也叫做靜態(tài)工廠模式,但是簡單工廠模式的缺點(diǎn)就是擴(kuò)展比較困難,不符合開閉原則,拋開這點(diǎn)來說,簡單工廠模式還是十分實(shí)用的。

四、工廠方法模式優(yōu)缺點(diǎn)

1.優(yōu)點(diǎn)

  • 良好的封裝性,結(jié)構(gòu)清晰,調(diào)用者只需要關(guān)心接口。
  • 有非常好的擴(kuò)展性,需要構(gòu)建另外一種模式的鳴人,只需要新建一個(gè)模式類就可以了。
  • 解耦性強(qiáng),符合迪米特原則、依賴倒置原則、里氏替換原則、開閉原則。

2.缺點(diǎn)

  • 由于考慮到系統(tǒng)的可擴(kuò)展性,需要引入抽象層,在客戶端代碼中均使用抽象層進(jìn)行定義,增加了系統(tǒng)的抽象性和理解難度。
  • 在添加新產(chǎn)品時(shí),需要編寫新的具體產(chǎn)品類,而且還要提供與之對應(yīng)的具體工廠類,系統(tǒng)中類的個(gè)數(shù)將成對增加。

五、總結(jié)

工廠方法模式是一個(gè)使用頻率比較高的模式,要理解透才能更好使用。

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