设计模式读书笔记-----工厂方法模式

来源:互联网 发布:6pm上有假货吗 知乎 编辑:程序博客网 时间:2024/06/09 15:07

   一、问题                                                                                                                        

        在前一章《设计模式读书笔记-----简单工厂模式》中通过披萨的实例介绍了简单工厂模式。在披萨实例中,如果我想根据地域的不同生产出不同口味的披萨,如纽约口味披萨,芝加哥口味披萨。如果利用简单工厂模式,我们需要两个不同的工厂,NYPizzaFactory、ChicagoPizzaFactory。在该地域中有很多的披萨店,他们并不想依照总店的制作流程来生成披萨,而是希望采用他们自己的制作流程。这个时候如果还使用简单工厂模式,因为简单工厂模式是将披萨的制作流程完全承包了。那么怎么办?


        二、解决方案                                                                                                                 

        我们可以这样解决:将披萨的制作方法交给各个披萨店完成,但是他们只能提供制作完成的披萨,披萨的订单处理仍然要交给披萨工厂去做。也就是说,我们将createPizza()方法放回到PizzaStore中,其他的部分还是保持不变。


        三、基本定义                                                                                                                  

        工厂方法模式定义了一个创建对象的接口,但由子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法模式让实例化推迟到子类。


        四、模式结构                                                                                                                  

        工厂方法模式的UML结构图:

         

        Product:抽象产品。所有的产品必须实现这个共同的接口,这样一来,使用这些产品的类既可以引用这个接口。而不是具体类。

        ConcreteProduct:具体产品。

        Creator:抽象工厂。它实现了所有操纵产品的方法,但不实现工厂方法。Creator所有的子类都必须要实现factoryMethod()方法。

        ConcreteCreator:具体工厂。制造产品的实际工厂。它负责创建一个或者多个具体产品,只有ConcreteCreator类知道如何创建这些产品。


        工厂方法模式是简单工厂模式的延伸。在工厂方法模式中,核心工厂类不在负责产品的创建,而是将具体的创建工作交给子类去完成。也就是后所这个核心工厂仅仅只是提供创建的接口,具体实现方法交给继承它的子类去完成。当我们的系统需要增加其他新的对象时,我们只需要添加一个具体的产品和它的创建工厂即可,不需要对原工厂进行任何修改,这样很好地符合了“开闭原则”。


        五、工厂方法模式实现                                                                                                  

        针对上面的解决方案,得到如下UML结构图:

        抽象产品类:Pizza.java

[java] view plain copy
  1. public abstract class Pizza {  
  2.     protected String name;        //名称  
  3.     protected String dough;       //面团  
  4.     protected String sause;       //酱料  
  5.     protected List<String> toppings = new ArrayList<String>();       //佐料  
  6.       
  7.       
  8.     public void prepare() {  
  9.         System.out.println("Preparing "+name);  
  10.         System.out.println("Tossing dough");  
  11.         System.out.println("Adding sause");  
  12.         System.out.println("Adding toppings");  
  13.         for(int i = 0;i < toppings.size();i++){  
  14.             System.out.println("   "+toppings.get(i));  
  15.         }  
  16.     }  
  17.   
  18.     public void bake() {  
  19.         System.out.println("Bake for 25 minutes at 350");  
  20.     }  
  21.   
  22.     public void cut() {  
  23.         System.out.println("Cutting the pizza into diagonal slices");  
  24.     }  
  25.   
  26.     public void box() {  
  27.         System.out.println("Place pizza in official PizzaStore box");  
  28.     }  
  29.       
  30.     public String getName(){  
  31.         return name;  
  32.     }  
  33. }  

        具体产品类:NYStyleCheesePizza.java

[java] view plain copy
  1. public class NYStyleCheesePizza extends Pizza{  
  2.     public NYStyleCheesePizza(){  
  3.         name = "Ny Style Sauce and Cheese Pizza";  
  4.         dough = "Thin Crust Dough";  
  5.         sause = "Marinara Sauce";  
  6.           
  7.         toppings.add("Crated Reggiano Cheese");  
  8.     }  
  9.   
  10. }  

        ChicagoStyleCheesePizza.java

[java] view plain copy
  1. public class ChicagoStyleCheesePizza extends Pizza {  
  2.     public ChicagoStyleCheesePizza(){  
  3.         name = "Chicago Style Deep Dish Cheese Pizza";  
  4.         dough = "Extra Thick Crust Dough";  
  5.         sause = "Plum Tomato Sauce";  
  6.           
  7.         toppings.add("Shredded Mozzarella Cheese");  
  8.     }  
  9.       
  10.     public void cut(){  
  11.         System.out.println("Cutting the Pizza into square slices");  
  12.     }  
  13. }  

        抽象工厂:披萨总店。PizzaStore.java

[java] view plain copy
  1. public abstract class PizzaStore {  
  2.     public Pizza orderPizza(String type){  
  3.         Pizza pizza;  
  4.         pizza = createPizza(type);  
  5.           
  6.         pizza.prepare();  
  7.         pizza.bake();  
  8.         pizza.cut();  
  9.         pizza.box();  
  10.           
  11.         return pizza;  
  12.     }  
  13.       
  14.     /* 
  15.      * 创建pizza的方法交给子类去实现 
  16.      */  
  17.     abstract Pizza createPizza(String type);  
  18. }  

        具体工厂。披萨分店。NYPizzaStore.java

[java] view plain copy
  1. public class NYPizzaStore extends PizzaStore{  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     Pizza createPizza(String item) {  
  5.         Pizza pizza = null;  
  6.         if("cheese".equals(item)){  
  7.             pizza = new NYStyleCheesePizza();  
  8.         }  
  9.         else if("veggie".equals(item)){  
  10.             pizza = new NYStyleVeggiePizza();  
  11.         }  
  12.         else if("clam".equals(item)){  
  13.             pizza = new NYStyleClamPizza();  
  14.         }  
  15.         else if("pepperoni".equals(item)){  
  16.             pizza = new NYStylePepperoniPizza();  
  17.         }  
  18.           
  19.         return pizza;  
  20.     }  
  21.       

        ChicagoPizzaStore.java

[java] view plain copy
  1. public class ChicagoPizzaStore extends PizzaStore {  
  2.     Pizza createPizza(String type) {  
  3.         Pizza pizza = null;  
  4.         if("cheese".equals(type)){  
  5.             pizza = new ChicagoStyleCheesePizza();  
  6.         }  
  7.         else if("clam".equals(type)){  
  8.             pizza = new ChicagoStyleClamPizza();  
  9.         }  
  10.         else if("pepperoni".equals(type)) {  
  11.             pizza = new ChicagoStylePepperoniPizza();  
  12.         }  
  13.         else if("veggie".equals(type)){  
  14.             pizza = new ChicagoStyleVeggiePizza();  
  15.         }  
  16.         return pizza;  
  17.     }  
  18.   
  19. }  

        做了这么多,应该可以吃披萨了吧。Ethan要一份纽约口味的披萨,Joel需要芝加哥口味的披萨。

        PizzaTestDrive.java

[java] view plain copy
  1. public class PizzaTestDrive {  
  2.     public static void main(String[] args) {  
  3.         System.out.println("---------Joel 需要的芝加哥的深盘披萨---------");  
  4.         ChicagoPizzaStore chicagoPizzaStore = new ChicagoPizzaStore();       //建立芝加哥的披萨店  
  5.         Pizza joelPizza =chicagoPizzaStore.orderPizza("cheese");             //下订单  
  6.         System.out.println("Joel ordered a " + joelPizza.getName() + "\n");  
  7.           
  8.         System.out.println("---------Ethan 需要的纽约风味的披萨---------");  
  9.         NYPizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();  
  10.         Pizza ethanPizza = nyPizzaStore.orderPizza("cheese");  
  11.         System.out.println("Ethan ordered a " + ethanPizza.getName() + "\n");  
  12.           
  13.     }  
  14. }  
        运行结果。


        

        六、工厂方法模式的优缺点                                                                                           

        优点

           1、  在工厂方法中,用户只需要知道所要产品的具体工厂,无须关系具体的创建过程,甚至不需要具体产品类的类名。

           2、  在系统增加新的产品时,我们只需要添加一个具体产品类和对应的实现工厂,无需对原工厂进行任何修改,很好地符合了“开闭原则”。

        缺点

           1、  每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对象实现工厂,是的系统中类的个数成倍增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。


        七、工厂方法适用场景                                                                                                   

        1、一个类不知道它所需要的对象的类。在工厂方法模式中,我们不需要具体产品的类名,我们只需要知道创建它的具体工厂即可。

        2、一个类通过其子类来指定创建那个对象。在工厂方法模式中,对于抽象工厂类只需要提供一个创建产品的接口,而由其子类来确定具体要创建的对象,在程序运行时,子类对象将覆盖父类对象,从而使得系统更容易扩展。

        3、将创建对象的任务委托给多个工厂子类中的某一个,客户端在使用时可以无须关心是哪一个工厂子类创建产品子类,需要时再动态指定。


        七、总结                                                                                                                        

         1、工厂方法模式完全符合“开闭原则”。

         2、工厂方法模式使用继承,将对象的创建委托给子类,通过子类实现工厂方法来创建对象。

         3、工厂方法允许类将实例化延伸到子类进行。

         4、工厂方法让子类决定要实例化的类时哪一个。在这里我们要明白这并不是工厂来决定生成哪种产品,而是在编写创建者类时,不需要知道实际创建的产品是哪个,选择了使用哪个子类,就已经决定了实际创建的产品时哪个了。

         5、在工厂方法模式中,创建者通常会包含依赖于抽象产品的代码,而这些抽象产品是、由子类创建的,创建者不需要真的知道在制作哪种具体产品。

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