设计模式 | 简单工厂模式

2018-11-01 | 阅读：次

知识点一：简单工厂模式

前言

1.概述

设计模式是针对某一类问题的最优解决方案，是从许多优秀的软件系统中总结出的。

Java中设计模式（java design patterns）通常有23种(这次总结的设计模式多了一个简单工厂模式共24种)。这些模式大体上可以分成3类：

创建型模式：

创建型模式涉及对象的实例化，特点是不让用户代码依赖于对象的创建或排列方式，避免用户直接使用new创建对象。 主要有5种：

工厂方法模式，抽象工厂模式，单例模式，建造者模式，原型模式。
结构型模式：

结构型模式涉及如何组合类和对象以形成更大的结构，和类有关的结构型模式涉及如何合理使用继承机制；和对象有关的结构型模式涉及如何合理的使用对象组合机制。主要有7中：

适配器模式，装饰器模式，代理模式，外观模式，桥接模式，组合模式，享元模式。
行为型模式：

行为型模式涉及怎样合理的设计对象之间的交互通信，以及怎样合理为对象分配职责，让设计富有弹性，易维护，易复用。 主要有11种：

策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

2.设计模式遵循的原则：

开闭原则（Open Close Principle）

对扩展开放，对修改关闭
里氏代换原则（Liskov Substitution Principle）

只有当衍生类可以替换掉基类，软件单位的功能不受到影响时，基类才能真正被复用，而衍生类也能够在基类的基础上增加新的行为。
依赖倒转原则（Dependence Inversion Principle）

这个是开闭原则的基础，对接口编程，依赖于抽象而不依赖于具体。
接口隔离原则（Interface Segregation Principle）

使用多个隔离的接口来降低耦合度。
迪米特法则（最少知道原则）（Demeter Principle）

一个实体应当尽量少的与其他实体之间发生相互作用，使得系统功能模块相对独立。
合成复用原则（Composite Reuse Principle）

原则是尽量使用合成/聚合的方式，而不是使用继承。继承实际上破坏了类的封装性，超类的方法可能会被子类修改。

接下来说第一个设计模式，简单工厂模式

一、概述

简单工厂模式是属于创建型模式，又叫做静态工厂方法（Static Factory Method）模式，但不属于23种GOF设计模式之一。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式，可以理解为是不同工厂模式的一个特殊实现。简单地说就是通过专门定义一个类来负责创建其他类的实例，被创建的实例通常都具有共同的父类。

二、优缺点及使用场景

优点

工厂类是整个模式的关键.包含了必要的逻辑判断,根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象.通过使用工厂类,外界可以从直接创建具体产品对象的尴尬局面摆脱出来,仅仅需要负责“消费”对象就可以了。而不必管这些对象究竟如何创建及如何组织的．明确了各自的职责和权利，有利于整个软件体系结构的优化。

缺点

由于工厂类集中了所有实例的创建逻辑，违反了高内聚责任分配原则，将全部创建逻辑集中到了一个工厂类中；它所能创建的类只能是事先考虑到的，如果需要添加新的类，则就需要改变工厂类了。

当系统中的具体产品类不断增多时候，可能会出现要求工厂类根据不同条件创建不同实例的需求．这种对条件的判断和对具体产品类型的判断交错在一起，很难避免模块功能的蔓延，对系统的维护和扩展非常不利；

这些缺点在工厂方法模式中得到了一定的克服。

使用场景

工厂类负责创建的对象比较少；

客户只知道传入工厂类的参数，对于如何创建对象（逻辑）不关心；

由于简单工厂很容易违反高内聚责任分配原则，因此一般只在很简单的情况下应用。

三、实现方式及模式中包含的角色和其职责

1、实现方式

简单工厂模式的实质是由一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类（这些产品类继承自一个父类或接口）的实例。如图：

简单工厂.png

2、角色

工厂（Creator）角色
- 简单工厂模式的核心，它负责实现创建所有实例的内部逻辑，工厂类可以被外界直接调用，创建所需的产品对象。
抽象（Product）角色
- 简单工厂模式所创建的所有对象的父类，它负责描述所有实例所共有的公共接口。
具体产品（Concreate Product）角色
- 简单工厂模式所创建的具体实例对象。

四、在Java中的实现

1、创建抽象角色

Animal.java

/**
 * @Description: 抽象类
 * @Author: Ling.D.S
 * @Date: Created in 2018/11/1 21:59
 */
public interface Animal {
    public void get();
}

2、创建具体产品角色

Cat.java

/**
 * @Description: 猫类
 * @Author: Ling.D.S
 * @Date: Created in 2018/11/1 21:16
 */
public class Cat implements Animal {
    public void get(){
        System.out.println("获得猫");
    }
}

Dog.java

/**
 * @Description: 狗类
 * @Author: Ling.D.S
 * @Date: Created in 2018/11/1 21:16
 */
public class Dog implements Animal {
    public void get(){
        System.out.println("获得狗");
    }
}

3、创建工厂角色

AnimalFactory.java

/**
 * @Description: 工厂类
 * @Author: Ling.D.S
 * @Date: Created in 2018/11/1 21:48
 */
public class AnimalFactory {
    //注意要抛出三个异常,或者抛一个大的Exception
    public static Animal getAnimal(String type) throws ClassNotFoundException, IllegalAccessException, InstantiationException {
        /*if(type.equalsIgnoreCase("dog")){
            return Dog.class.newInstance();
        }else if(type.equalsIgnoreCase("cat")){
            return Cat.class.newInstance();
        }else{
            System.out.println("没有该实例化类");
            return null;
        }*/
        /* 优化 */
        //通过类名获取class类
        Class animal = Class.forName(type);
        //通过class的newInstance方法实例化
        return (Animal) animal.newInstance();
    }
}

4、测试

/**
 * @Description: 主方法
 * @Author: Ling.D.S
 * @Date: Created in 2018/11/1 21:16
 */
public class MainClass {
    @Test
    public void testStaticFactoryMethod(){
        try {
            //为防止误报ClassNotFoundException这里使用全限定路径指定
            Animal cat = AnimalFactory.getAnimal("com.sdl.Cat");
            Animal dog = AnimalFactory.getAnimal("com.sdl.Dog");
            dog.get();
            cat.get();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

结果如图：

结果.png

转载请注明原地址，宋德凌的博客：http://CoderOfSong.github.io 谢谢！