設(shè)計(jì)模式——工廠模式

工廠模式和抽象工廠模式都屬于創(chuàng)建型模式懦冰。

創(chuàng)建型模式
這些設(shè)計(jì)模式提供了一種在創(chuàng)建對(duì)象的同時(shí)隱藏創(chuàng)建邏輯的方式,而不是使用 new 運(yùn)算符直接實(shí)例化對(duì)象。這使得程序在判斷針對(duì)某個(gè)給定實(shí)例需要?jiǎng)?chuàng)建哪些對(duì)象時(shí)更加靈活。

簡(jiǎn)單工廠模式

在簡(jiǎn)單工廠模式中入宦,我們?cè)趧?chuàng)建對(duì)象時(shí)不會(huì)對(duì)客戶端暴露創(chuàng)建邏輯,并且是通過(guò)使用一個(gè)共同的接口來(lái)指向新創(chuàng)建的對(duì)象室琢。
作用:

  • 1乾闰、減少和復(fù)用代碼:同一類復(fù)雜的對(duì)象(比如圓形、方形盈滴、三角形都屬于圖形涯肩;線性布局、相對(duì)布局都屬于布局),如果它們?cè)趧?chuàng)建時(shí)都需要編寫(xiě)大量的步驟病苗,那么可以考慮將它們的創(chuàng)建交給工廠去進(jìn)行疗垛;

  • 2、減少耦合度:兩個(gè)類的關(guān)系最好是A創(chuàng)造B或者是A使用B铅乡,而不是A又創(chuàng)造B又使用B(單一職能原則)继谚。比如我使用B時(shí)是直接new一個(gè)B對(duì)象烈菌,往后我們需求變更阵幸,需要將B替換為C,那么我就需要更改代碼中new Bnew C芽世,這樣的替換很麻煩也很容易出錯(cuò)挚赊。

優(yōu)點(diǎn):

  • 1、一個(gè)調(diào)用者想創(chuàng)建一個(gè)對(duì)象济瓢,只要知道其名稱就可以了荠割;
  • 2、屏蔽產(chǎn)品的具體實(shí)現(xiàn)旺矾,調(diào)用者只關(guān)心產(chǎn)品的接口蔑鹦;
  • 3、簡(jiǎn)單粗暴箕宙,可以創(chuàng)建任何我們想要?jiǎng)?chuàng)建的對(duì)象嚎朽。

缺點(diǎn):

  • 1、每次增加一個(gè)產(chǎn)品時(shí)柬帕,都需要修改工廠類哟忍,這違反了開(kāi)閉原則,同時(shí)也增加了系統(tǒng)具體類的依賴陷寝。這并不是什么好事锅很。

使用案例:
首先,我們現(xiàn)在有一個(gè)需求凤跑,要連接MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)爆安,那么我們建一個(gè)連接MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)的類:

public class MySQLHelper {
    
    private String userName;
    private String passWord;
    
    public MySQLHelper(String userName, String password) {
        this.userName = userName;
        this.passWord = password;
    }
    
    public void setTimeout(long time) {
         //Set TimeOut
    }
    
    public void setSelectMode(String mode) {
        // Set SelectMode
    }
    
    public void setCache(String cache) {
        // Set Cache
    }

    public void connect() {
        // Connect SQL
    }

    // ...  更多初始化操作

}

現(xiàn)在,我們?cè)?code>AConnectSQL類和BConnectSQL類中分別用不同的賬號(hào)密碼連接數(shù)據(jù)庫(kù):

AConnectSQL

public class AConnectSQL {
    
    public void connect() {
        MySQLHelper mySQLHelper = new MySQLHelper("jack", "123");
        mySQLHelper.setTimeout(1000);
        mySQLHelper.setSelectMode("A Mode");
        mySQLHelper.setCache("ALL");
        mySQLHelper.connect();
    }

}

BConnectSQL

public class BConnectSQL {
        
    public void connect() {
        MySQLHelper mySQLHelper = new MySQLHelper("lucy", "456");
        mySQLHelper.setTimeout(1000);
        mySQLHelper.setSelectMode("A Mode");
        mySQLHelper.setCache("ALL");
        mySQLHelper.connect();
    }

}

以上代碼存在兩個(gè)問(wèn)題:
1仔引、每一次創(chuàng)建MySQLHelper時(shí)鹏控,都需要編寫(xiě)大量初始化代碼;
2肤寝、如果項(xiàng)目需求改動(dòng)当辐,要求不再所有的數(shù)據(jù)庫(kù)連接都連接MySQL,而改用部分連接MySQL鲤看,部分連接SQLite缘揪,此時(shí)就需要將部分連接MySQL的地方都改成連接SQLite,一個(gè)兩個(gè)類還好改,要是有更多的類找筝,那么不僅工作量巨大蹈垢,而且極有可能造成問(wèn)題隱患。

此時(shí)袖裕,工廠模式就可以很好的解決如上兩個(gè)問(wèn)題璧南。

首先鸭巴,我們先建一個(gè)接口SQLHelper,只有一個(gè)connectSQL方法用于連接數(shù)據(jù)庫(kù):

public interface SQLHelper {
    
    void connectSQL();
    
}

然后,讓我們的MySQLHelper實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口鸵鸥,在重寫(xiě)的connectSQL中調(diào)用connect方法連接數(shù)據(jù)庫(kù):

public class MySQLHelper implements SQLHelper{
    
    private String userName;
    private String passWord;
    
    public MySQLHelper(String userName, String password) {
        this.userName = userName;
        this.passWord = password;
    }
    
    public void setTimeout(long time) {
         //Set TimeOut
    }
    
    public void setSelectMode(String mode) {
        // Set SelectMode
    }
    
    public void setCache(String cache) {
        // Set Cache
    }

    public void connect() {
        // Connect SQL
    }

    // ...  更多初始化操作
    
    
    @Override
    public void connectSQL() {
        connect();
    }
}

接著圃泡,我們新建一個(gè)類似于MySQLHelper的類SQLiteHelper用于連接SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)后添,并且它也實(shí)現(xiàn)了SQLHelper這個(gè)接口:

public class SQLiteHelper implements SQLHelper {

    private String userName;
    private String passWord;
    
    public SQLiteHelper(String userName, String password) {
        this.userName = userName;
        this.passWord = password;
    }
    
    public void setTimeout(long time) {
         //Set TimeOut
    }
    
    public void setSelectMode(String mode) {
        // Set SelectMode
    }
    
    public void setCache(String cache) {
        // Set Cache
    }

    public void connect() {
        // Connect SQL
    }

    // ...  更多初始化操作
    
    
    @Override
    public void connectSQL() {
        connect();
    }
}

好愤钾,我們接下來(lái)新建一個(gè)連接數(shù)據(jù)庫(kù)的工廠類SQLHelperFactory

public class SQLHelperFactory {
    
    public static final int TYPE_SQLITE = 0x0001;
    public static final int TYPE_MYSQL = 0x0002;
    
    public SQLHelper createSQLHelper(int type, String userName, String passWord) {
        if(type == TYPE_SQLITE) {
            MySQLHelper mySQLHelper = new MySQLHelper(userName, passWord);
            mySQLHelper.setTimeout(1000);
            mySQLHelper.setSelectMode("A Mode");
            mySQLHelper.setCache("ALL");
            return mySQLHelper;
        }else if(type == TYPE_MYSQL) {
            SQLiteHelper sqLiteHelper = new SQLiteHelper(userName, passWord);
            sqLiteHelper.setTimeout(1000);
            sqLiteHelper.setSelectMode("A Mode");
            sqLiteHelper.setCache("ALL");
            return sqLiteHelper;
        }
        
        return null;
    } 

}

然后,我們?cè)谛枰褂眠@兩種數(shù)據(jù)庫(kù)連接的AConnectSQLBConnectSQL代碼更改成這樣:

AConnectSQL:

public class AConnectSQL {
    
    public void connect() {
        SQLHelperFactory sqlHelperFactory = new SQLHelperFactory();
        SQLHelper sqlHelper = sqlHelperFactory.createSQLHelper(SQLHelperFactory.TYPE_SQLITE, "jack", "123");
        sqlHelper.connectSQL();
    }

}

BConnectSQL:

public class BConnectSQL {
        
    public void connect() {
        SQLHelperFactory sqlHelperFactory = new SQLHelperFactory();
        SQLHelper sqlHelper = sqlHelperFactory.createSQLHelper(SQLHelperFactory.TYPE_MYSQL, "lucy", "456");
        sqlHelper.connectSQL();
    }

}

這樣坎藐,需要連接哪個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)就從工廠中創(chuàng)造該類型的數(shù)據(jù)庫(kù)即可为牍。即使以后需要將SQLite換成Oracle也僅僅只是將SQLHelperFactory中的SQLite更改就行。

有的朋友也許會(huì)通過(guò)反射的寫(xiě)法寫(xiě)工廠類的方法:

public SQLHelper createSQLHelper2(Class<? extends SQLHelper> clazz) {
    SQLHelper sqlHelper = null;
    
    try {
        sqlHelper = (SQLHelper) Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
    } catch (InstantiationException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    } catch (IllegalAccessException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    } catch (ClassNotFoundException e) {
        // TODO Auto-generated catch block
        e.printStackTrace();
    }
    
    return sqlHelper;   
}

用的時(shí)候岩馍,這樣調(diào)用:

SQLHelperFactory sqlHelperFactory = new SQLHelperFactory();
SQLHelper sqlHelper = sqlHelperFactory.createSQLHelper2(SQLiteHelper.class);

但是根據(jù)迪米特原則(越少知道越好)碉咆,調(diào)用者是不知道有SQLiteHelper類存在的,如果他知道蛀恩,那么為什么不直接new SQLiteHelper呢疫铜?所以,采用上述這種調(diào)用方法的模式赦肋,我認(rèn)為背離了工廠模式的原則块攒。

工廠模式

其實(shí)工廠模式和簡(jiǎn)單工廠模式類似,只是在簡(jiǎn)單工廠模式中佃乘,我們創(chuàng)建了一個(gè)類SQLHelperFactory用來(lái)創(chuàng)造我們需要的連接數(shù)據(jù)庫(kù)的對(duì)象比如SQLiteHelper或者MySQLHelper囱井。
而在工廠模式中,我們是把SQLHelperFactory也抽象化趣避,而會(huì)針對(duì)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)創(chuàng)建不同的具體工廠庞呕,通過(guò)具體工廠來(lái)創(chuàng)造我們需要的對(duì)象。

因?yàn)樵诤?jiǎn)單工廠模式中程帕,我們其實(shí)可以返回任何我們想要的對(duì)象住练,如果我們想要生產(chǎn)一輛飛機(jī),只需要在判斷時(shí)傳入Type為飛機(jī)愁拭,同時(shí)在create方法中返回飛機(jī)的對(duì)象就行讲逛。而我們的工廠的目的明明是返回SQLHelper。因此岭埠,工廠模式就很好的解決了這個(gè)問(wèn)題盏混。

優(yōu)點(diǎn):

  • 1蔚鸥、減輕工廠類的負(fù)擔(dān),某一類對(duì)象交給某一類的工廠去生產(chǎn)许赃;
  • 2止喷、增加新的分類時(shí)不用修改工廠類,只需要修改某一類的工廠混聊,符合開(kāi)閉原則弹谁。

缺點(diǎn):
1、每新增一個(gè)分類句喜,就需要增加分類的工廠和產(chǎn)品類预愤,造成代碼量成倍增加。

使用場(chǎng)景:
首先藤滥,我們把類SQLHelperFactory更改成抽象類SQLHelperFactory

public abstract class SQLHelperFactory {
    
    public abstract SQLHelper createSQLHelper(String username, String password);
}

然后鳖粟,我們創(chuàng)建兩個(gè)類SQLiteHelperFactoryMySQLHelperFactory兩個(gè)工廠類社裆,它們的作用分別是用來(lái)生產(chǎn)SQLiteHelperMySQLHelper

SQLiteHelperFactory

public class SQLiteHelperFactory extends SQLHelperFactory{

    @Override
    public SQLHelper createSQLHelper(String username, String password) {
        SQLiteHelper sqLiteHelper = new SQLiteHelper(username, password);
        sqLiteHelper.setTimeout(1000);
        sqLiteHelper.setSelectMode("A Mode");
        sqLiteHelper.setCache("ALL");
        return sqLiteHelper;
    }

}

MySQLHelperFactory

public class MySQLHelperFactory extends SQLHelperFactory{

    @Override
    public SQLHelper createSQLHelper(String username, String password) {
        MySQLHelper mySQLHelper = new MySQLHelper(username, password);
        mySQLHelper.setTimeout(1000);
        mySQLHelper.setSelectMode("A Mode");
        mySQLHelper.setCache("ALL");
        return mySQLHelper;
    }

}

使用的時(shí)候:

public class AConnectSQL {
    
    public void connect() {
        SQLiteHelperFactory sqLiteHelperFactory = new SQLiteHelperFactory();
        sqLiteHelperFactory.createSQLHelper("jack", "123");
        SQLHelper sqlHelper = sqLiteHelperFactory.createSQLHelper("jack", "123");
        sqlHelper.connectSQL();
    }

}

抽象工廠

在工廠模式中拙绊,我們將每一個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)都更改為一個(gè)單獨(dú)的工廠。這樣做泳秀,我們避免了“超級(jí)工廠”的存在标沪,僅僅針對(duì)不同產(chǎn)品,提供不同的工廠嗜傅。

而抽象工廠的出現(xiàn)金句,是在工廠模式的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步抽象——抽象工廠將工廠和產(chǎn)品都抽象化了,創(chuàng)造一系列相互依賴的接口或類吕嘀,而無(wú)需指明它們具體的實(shí)現(xiàn)類违寞。

比如,我們?cè)诠S模式中偶房,我們假設(shè)現(xiàn)在是在Android系統(tǒng)上連接數(shù)據(jù)庫(kù)趁曼,那么此時(shí)我們僅僅對(duì)每一個(gè)不同的數(shù)據(jù)庫(kù)做一個(gè)單獨(dú)的工廠,如果我們現(xiàn)在切換到IOS系統(tǒng)上棕洋,可能此時(shí)連接數(shù)據(jù)庫(kù)的方式又變了挡闰,那么此時(shí)我們?cè)贏ndroid系統(tǒng)上所寫(xiě)的連接數(shù)據(jù)庫(kù)的方法可能就不管用了,需要重新寫(xiě)工廠模式掰盘,而抽象工廠則是把工廠再抽象一層摄悯,每一個(gè)工廠都有連接MySQLSQLite的方法,而具體是哪個(gè)系統(tǒng)去連接愧捕,則交給他們自己去實(shí)現(xiàn)奢驯。
因此,可以說(shuō)次绘,工廠模式是針對(duì)一個(gè)產(chǎn)品瘪阁,抽象工廠是針對(duì)多個(gè)產(chǎn)品典蜕。

優(yōu)點(diǎn):
同工廠模式。

缺點(diǎn):
擴(kuò)展極其困難罗洗。

使用場(chǎng)景:
比如我們針對(duì)MySQLSQLite都生產(chǎn)了不同的工廠愉舔,那么,如果我們?cè)诓煌牟僮飨到y(tǒng)(Android,IOS等)上連接數(shù)據(jù)庫(kù)的方式不同伙菜,那么此時(shí)就不在使用工廠模式轩缤,而使用抽象工廠模式了。

1贩绕、首先火的,我們新建一個(gè)抽象產(chǎn)品類ConnectMySQLHelper,用來(lái)連接MySQL數(shù)據(jù)庫(kù):

public abstract class ConnectMySQLHelper {
    
    public abstract void connectMySQL();

}

然后建兩個(gè)實(shí)體類AndroidConnectMySQLHelperIOSConnectMySQLHelper分別實(shí)現(xiàn)去連接Android和IOS的方法:

AndroidConnectMySQLHelper

public class AndroidConnectMySQLHelper extends ConnectMySQLHelper {

    @Override
    public void connectMySQL() {
        System.out.println("Android connect MySQL");
    }

}

IOSConnectMySQLHelper

public class IOSConnectMySQLHelper extends ConnectMySQLHelper{

    @Override
    public void connectMySQL() {
        System.out.println("IOS connect MySQL");
    }

}

2淑倾、同樣的馏鹤,我們也要像步驟1一樣建立一個(gè)抽象類ConnectSQLiteHelper和兩個(gè)實(shí)體類AndroidConnectSQLiteHelperIOSConnectSQLiteHelper分別去連接SQLite數(shù)據(jù)庫(kù)娇哆。

3湃累、創(chuàng)建一個(gè)抽象工廠類,用來(lái)連接MySQLSQLite

public abstract class AbstractSQLFactory {
    
    public abstract ConnectMySQLHelper connectMySQL();
    
    public abstract ConnectSQLiteHelper connectSQLite();

}

4碍讨、分別創(chuàng)建Andoird和IOS連接兩個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的工廠類:

AndroidSQLFactory

public class AndroidSQLFactory extends AbstractSQLFactory {

    @Override
    public ConnectMySQLHelper connectMySQL() {
        return new AndroidConnectMySQLHelper();
    }

    @Override
    public ConnectSQLiteHelper connectSQLite() {
        return new AndroidConnectSQLiteHelper();
    }

}

IOSSQLFactory

public class IOSSQLFactory extends AbstractSQLFactory {

    @Override
    public ConnectMySQLHelper connectMySQL() {
        return new IOSConnectMySQLHelper();
    }

    @Override
    public ConnectSQLiteHelper connectSQLite() {
        return new IOSConnectSQLiteHelper();
    }

}

抽象工廠模式治力,我個(gè)人也掌握的不是很好,沒(méi)有理解它的精髓勃黍,但是卻看到了它擴(kuò)展很難的一面(比如此時(shí)我再來(lái)一個(gè)Windows系統(tǒng)宵统,又需要從AbstractSQLFactory那一層開(kāi)始更改起),因此覆获,我不打算在自己的編碼中引入這種模式马澈。

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請(qǐng)聯(lián)系作者
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