設計模式之工廠模式

客戶需求

    /**
     * 小明在北京開了一家pizza店,生意很好奇钞,此時,小強和小紅都想加盟他的pizza店漂坏,
     * 分別在廣東和湖南開一家pizza店景埃。(以后可能加盟店越來越多)
     * 原料:dough, sauce, toppings,cheese(奶酪), clam(哈蜊), 
     * veggie(素食), pepperoni(意式香腸)(以后可能還有更多)
     * 
     * 制作流程:準備,烘烤顶别,切割谷徙,打包
     * 
     * 要求:1、廣東店和湖南店的口味不同驯绎,需適合當?shù)厝说目谖?     * 
     * 2完慧、為保證披薩質量,加盟店必須與北京店制作流程一致
     * 
     * 3剩失、必須防止加盟店使用低價原料來增加利潤
     * 
     * 請用代碼描述以上需求
     * 
     */

程序設計

1屈尼、PizzaStore是用來給客戶下訂單買pizza的,所以每個PizzaStore都會有一個orderPizza的方法拴孤,返回pizza給客戶脾歧;

2、當客戶下單后演熟,就需要生產對應的pizza鞭执,PizzaStore不需要知道如何去創(chuàng)造pizza,根據(jù)客戶的需求交給對應的子類去完成绽媒;

3蚕冬、當去生產滿足客戶需求的pizza時,我們都會用new來獲取這個pizza的實例對象是辕,此時,我們需意識到猎提,new pizza時是整個過程變化的部分获三,那么就需馬上想到我們之前學習策略模式時講過的設計原則:找出程序中可能需要變化之處旁蔼,把它們獨立出來,不要和那些不需要變化的代碼混在一起

4疙教、廢話不多說棺聊,代碼實現(xiàn)

  • Pizza,若以后還需要添加更多的原料贞谓,直接增加屬性就可以了

      public abstract class Pizza
      {
          /**
           * 披薩名稱
           */
          protected String            mPizzaName;
          /**
           * 面粉類型
           */
          protected String            mPizzaDough;
          /**
           * 醬料類型
           */
          protected String            mPizzaSauce;
          /**
           * 其他佐料
           */
          protected ArrayList<String> mPizzaToppings  = new ArrayList<>();
      
          public void prepare()
          {
              System.out.println("準備:" + mPizzaName);
              System.out.println("攪拌面粉:" + mPizzaDough);
              System.out.println("添加醬料:" + mPizzaSauce);
              for (int i = 0; i < mPizzaToppings.size(); i++)
              {
                  System.out.println("其他佐料:" + mPizzaToppings.get(i));
              }
          }
          /**
            * 不允許子類修改烘烤時間
            */
          public final void bake()
          {
              System.out.println("大約烘烤25分鐘");
          }
      
          public void cut()
          {
              System.out.println("將披薩切成小塊三角形狀");
          }
          /**
            * 不允許子類修改包裝方式
            */
          public final void box()
          {
              System.out.println("包裝好");
          }
      
          public String getName()
          {
              return mPizzaName;
          }
      }
    
  • PizzaStore

      public abstract class PizzaStore
      {
      
          /**
           * 根據(jù)客戶需求預訂披薩
           * 
           * @param type
           *            披薩類型
           * @return
           */
          public Pizza orderPizza(String type)
          {
              Pizza pizza = createPizza(type);
              pizza.prepare();
              pizza.bake();
              pizza.cut();
              pizza.box();
              return pizza;
          }
          public abstract Pizza createPizza(String type);
      }
    
  • GuangDongStylePizzaStore

      public class GuangDongStylePizzaStore extends PizzaStore
      {
          @Override
          public Pizza createPizza(String type)
          {
              Pizza pizza = null;
              // 這里可以用枚舉來表示pizza的原料內容限佩,防止客戶輸入錯誤。這里就偷一下懶了
              if (type.equals("cheese"))
              {
                  pizza = new GuangDongStyleCheesePizza();
              }
              else if (type.equals("pepperoni"))
              {
                  pizza = new GuangDongStylePepperoniPizza();
              }
              else if (type.equals("clam"))
              {
                  pizza = new GuangDongStyleClamPizza();
              }
              else if (type.equals("veggie"))
              {
                  pizza = new GuangDongStyleVeggiePizza();
              }
              return pizza;
          }
      }
    
  • HuNanStylePizzaStore

      public class HuNanStylePizzaStore extends PizzaStore
      {
      
          @Override
          public Pizza createPizza(String type)
          {
              Pizza pizza = null;
              if (type.equals("cheese"))
              {
                  pizza = new HuNanStyleCheesePizza();
              }
              else if (type.equals("pepperoni"))
              {
                  pizza = new HuNanStylePepperoniPizza();
              }
              else if (type.equals("clam"))
              {
                  pizza = new HuNanStyleClamPizza();
              }
              else if (type.equals("veggie"))
              {
                  pizza = new HuNanStyleVeggiePizza();
              }
              return pizza;
          }
      }
    
  • 這里只貼出兩種CheesePizza的代碼

      /**
       * 湖南口味奶酪披薩
       * 
       * 
       */
      public class HuNanStyleCheesePizza extends Pizza
      {
      
          public HuNanStyleCheesePizza() {
              mPizzaName = "HuNan Style Deep Dish Cheese Pizza";
              mPizzaDough = "Extra Thick Crust Dough";
              mPizzaSauce = "Plum Tomato Sauce";
              mPizzaToppings.add("Shredded Mozzarella Cheese");
          }
      
          @Override
          public void cut()
          {
              System.out.println("將披薩切成小塊矩形狀");
          }
    
      }
      
      -----------------------------------------------------------
      /**
       * 廣東口味奶酪披薩
       * 
       * 
       */
      public class GuangDongStyleCheesePizza extends Pizza
      {
      
          public GuangDongStyleCheesePizza() {
              mPizzaName = "New York Style Sauce and Cheese Pizza";
              mPizzaDough = "Thin Crust Dough";
              mPizzaSauce = "Marinara Sauce";
              mPizzaToppings.add("Grated Reggiano Cheese");
          }
      }
    

測試代碼

    public class FactoryDesignPatternTest
    {
    
        public static void main(String[] args)
        {
            PizzaStore huNanPizzaStore = new HuNanStylePizzaStore();
            PizzaStore guangDongPizzaStore = new GuangDongStylePizzaStore();
            Pizza huNanPizza = huNanPizzaStore.orderPizza("cheese");
            System.out.println(huNanPizza.getName());
            System.out.println("-----------------------------------");
            Pizza guangDongPizza = guangDongPizzaStore.orderPizza("cheese");
            System.out.println(guangDongPizza.getName());
    
        }
    }

測試結果

FactoryMethodPatternTest.png

工廠方法模式

  • 定義

    定義了一個創(chuàng)建對象的抽象類裸弦,但由子類決定要實例化的類是哪一個祟同。工廠方法讓類把實例化推遲到子類

  • Demo UML圖

FactoryMethodPatternDemoUML.png

接下來,我們?yōu)槊總€區(qū)域創(chuàng)建原料工廠

public interface PizzaIngredientFactory
{
   /* 
    * 創(chuàng)建原料的方法理疙,為了方便晕城,直接用字符串代替, 在實際項目中窖贤,原料可以用類來表示
    */
  public String createDough();

  public String createSauce();

  public String createCheese();

  public String[] createVeggies();

  public String createPepperoni();

  public String createClams();
}

不同區(qū)域有不同的原料工廠

public class HuNanPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory
{
  @Override
  public String createDough()
  {
      return "ThinCrustDough";
  }

  @Override
  public String createSauce()
  {
      return "MarinaraSauce";
  }

  @Override
  public String createCheese()
  {
      return "ReggianoCheese";
  }

  @Override
  public String[] createVeggies()
  {
      return new String[] { "Garlic", "Onion", "Mushroom", "RedPepper" };
  }

  @Override
  public String createPepperoni()
  {
      return "SlicedPepperoni";
  }

  @Override
  public String createClams()
  {
      return "FreshClams";
  }
}

 ----------------------------------------------------------------------
 public class GuangDongPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory
 {
    @Override
    public String createDough()
    {
        return "ThickCrustDough";
    }

    @Override
    public String createSauce()
    {
        return "PlumTomatoSauce";
    }

    @Override
    public String createCheese()
    {
        return "MozzarellaCheese";
    }

    @Override
    public String[] createVeggies()
    {
        return new String[] { "BlackOlives", "Spinach", "Eggplant" };
    }

    @Override
    public String createPepperoni()
    {
        return "SlicedPepperoni";
    }

    @Override
    public String createClams()
    {
        return "FrozenClams";
    }
}

重新修改一下pizza的代碼砖顷,添加兩種原料,并抽象準備流程赃梧,讓子類自己去準備需要的原料

public abstract class Pizza
{

    protected String            mPizzaName;
    protected String            mPizzaDough;
    protected String            mPizzaSauce;
    protected ArrayList<String> mPizzaToppings  = new ArrayList<>();
       //新添加的原料
    protected String            mPizzaCheese;
    protected String            mPizzaClam;
    // public void prepare()
    // {
        // System.out.println("準備:" + mPizzaName);
        // System.out.println("攪拌面粉:" + mPizzaDough);
        // System.out.println("添加醬料:" + mPizzaSauce);
        // for (int i = 0; i < mPizzaToppings.size(); i++)
        // {
            // System.out.println("其他佐料:" + mPizzaToppings.get(i));
        // }
    //}
    protected abstract void prepareIngredient();
    public final void bake()
    {
        System.out.println("大約烘烤25分鐘");
    }
    public void cut()
    {
    System.out.println("將披薩切成小塊三角形狀");
    }
    public final void box()
    {
        System.out.println("包裝好");
    }
    public void setName(String name)
    {
    mPizzaName = name;
    }
    public String getName()
    {
        return mPizzaName;
    }
}    

我們不需要設計不同的類來處理不同口味的披薩滤蝠,讓原料廠處理這種區(qū)域差異就可以了。

public class CheesePizza extends Pizza
{
    private PizzaIngredientFactory  mIngredientFactory;

    public CheesePizza(PizzaIngredientFactory factory) {
        mIngredientFactory = factory;
    }

    @Override
    protected void prepareIngredient()
    {
        System.out.println("preparing:" + mPizzaName);
        mPizzaDough = mIngredientFactory.createDough();
        mPizzaSauce = mIngredientFactory.createSauce();
        mPizzaCheese = mIngredientFactory.createCheese();
    }
}

再回我到我們的Pizza店

public class HuNanStylePizzaStore extends PizzaStore
{

    @Override
    public Pizza createPizza(String type)
    {
        Pizza pizza = null;
        // 湖南Pizza店用到了湖南原料工廠授嘀,由該原料工廠負責生產所有湖南口味的披薩所需的原料
        PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new HuNanPizzaIngredientFactory();

        if (type.equals("cheese"))
        {
            // 對象組合:把工廠傳遞給每一個披薩物咳,以便披薩從工廠中取得原料
            pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Cheese Pizza");
        }
        else if (type.equals("pepperoni"))
        {
            pizza = new PepperoniPizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Pepperoni Pizza");
        }
        else if (type.equals("clam"))
        {
            pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Clam Pizza");
        }
        else if (type.equals("veggie"))
        {
            pizza = new VeggiePizza(ingredientFactory);
            pizza.setName("New York Style Veggie Pizza");
        }
        return pizza;
    }

}

測試代碼

PizzaStore NYStore = new NYStylePizzaStore();
Pizza pizzaTwo = NYStore.orderPizza("cheese");
System.out.println(pizzaTwo.getName());

此時,你有沒有發(fā)現(xiàn)這個版本的createPizza()和之前的工廠方法實現(xiàn)的有什么不同粤攒?

我們引入了新類型的工廠所森,也就是所謂的抽象工廠來創(chuàng)建披薩原料家族。通過抽象工廠所提供的接口夯接,可以創(chuàng)建產品的家族焕济,利用這個接口書寫代碼,我們的代碼將從實際工廠解耦盔几,以便在不同上下文中實現(xiàn)各式各樣的工廠晴弃,制造出各種不同的產品。

抽象工廠模式

  • 定義

    提供一個接口逊拍,用于創(chuàng)建相關或依賴對象的家族上鞠,而不需要明確指定具體類

  • Demo UML類圖

AbstractFactoryPatternDemoUML.png

你可能注意到了,抽象工廠的每個方法實際上看起來都是工廠方法芯丧,因為每個方法都被聲明成抽象芍阎,而子類的方法覆蓋這些法來創(chuàng)建某些對象。

那么缨恒,工廠方法是不是潛伏在抽象工廠里面了谴咸?

是的轮听,抽象工廠的方法經(jīng)常以工廠方法的方式實現(xiàn)。抽象工廠的任務就是定義一個負責創(chuàng)建一組產品的接口岭佳,這個接口內的每個方法都負責創(chuàng)建一個具體的產品血巍,同時我們利用實現(xiàn)抽象工廠的子類來提供這些具體的做法。所以珊随,在抽象工廠中利用工廠方法實現(xiàn)生產方法是相當自然的做法述寡。

工廠方法模式與抽象工廠模式不同之處

FactoryMethodPatternUML.png
AbstractFactoryPatternUML.png
  • 工廠方法利用繼承的方式來創(chuàng)建對象,抽象工廠則是用的對象組合來創(chuàng)建對象
  • 工廠方法只能生產同一等級結構中的固定產品叶洞,而抽象工廠能夠生產不同產品族的全部產品
  • 工廠方法的優(yōu)勢:支持增加任意產品鲫凶;抽象工廠的優(yōu)勢:支持增加產品族,對于增加新的產品京办,需改變接口掀序,可能會造成繁重的工作;

工廠模式中用到的設計原則

依賴倒置原則(Dependency Inversion Principle)

要依賴抽象惭婿,不要依賴具體類

這個原則似乎聽起來很像是“針對接口編程不恭,不針對實現(xiàn)編程”,的確很相似财饥,但這里更強調“抽象”换吧。這個原則說明了:不能讓高層組件依賴低層組件,并且钥星,不管高層或低層組件沾瓦,“兩者”都應該依賴于抽象。
在我們的Demo中谦炒,PizzaStore是“高層組件”贯莺,而具體的pizza是”低層組件“,他們都依賴Pizza這個抽象類宁改。

參考資料

Head First 設計模式

最后編輯于
?著作權歸作者所有,轉載或內容合作請聯(lián)系作者
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