笔记
EasT-Duan
2023-11-13
目录

工厂模式

举个例子：看一个披萨的项目：要便于披萨种类的扩展，要便于维护

  1. 披萨的种类很多（比如 GreekPizz、CheesePizz 等）
  2. 披萨的制作有 prepare，bake, cut, box
  3. 完成披萨店订购功能

# 传统模式

# 代码实例

//将Pizza 类做成抽象
public abstract class Pizza {
	protected String name; // 名字

	// 准备原材料, 不同的披萨不一样，因此，我们做成抽象方法
	public abstract void prepare();

	public void bake() {
		System.out.println(name + " baking;");
	}

	public void cut() {
		System.out.println(name + " cutting;");
	}

	// 打包
	public void box() {
		System.out.println(name + " boxing;");
	}

	public void setName(String name) {
		this.name = name;
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
public class PepperPizza extends Pizza {

	@Override
	public void prepare() {
		System.out.println(" 给胡椒披萨准备原材料 ");
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
public class GreekPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		System.out.println(" 给希腊披萨 准备原材料 ");
	}
}
1
2
3
4
5
6
public class CheesePizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		System.out.println(" 给制作奶酪披萨 准备原材料 ");
	}
}
1
2
3
4
5
6
/**
 * 传统方式违反了OCP原则， 每多一个pizza就得修改一次代码
 */
public class OrderPizza {

	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			if (orderType.equals("greek")) {
				pizza = new GreekPizza();
				pizza.setName(" 希腊披萨 ");
			} else if (orderType.equals("cheese")) {
				pizza = new CheesePizza();
				pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
			} else if (orderType.equals("pepper")) {
				pizza = new PepperPizza();
				pizza.setName("胡椒披萨");
			} else {
				break;
			}
			// 输出pizza 制作过程
			pizza.prepare();
			pizza.bake();
			pizza.cut();
			pizza.box();

		} while (true);
	}

	/**
	 * 用户输入的pizza类型
	 * @return
	 */
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
public class PizzaStore {
	// 相当于一个客户端，发出订购

	public static void main(String[] args) {
		new OrderPizza();
	}
}
1
2
3
4
5
6
7

# 说明

这种方式优点是比较好理解，简单易操作。

缺点是违反了设计模式的 ocp 原则，即对扩展开放，对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候，尽量不修改代码，或者尽可能少修改代码。比如我们这时要新增加一个 Pizza 的种类 (Pepper 披萨)，就需要修改 OrderPizza 类中的代码

# 改进思路

分析：修改代码可以接受，但是如果我们在其它的地方也有创建 Pizza 的代码，就意味着，也需要修改，而创建 Pizza 的代码，往往有多处。

思路：把创建 Pizza 对象封装到一个类中，这样我们有新的 Pizza 种类时，只需要修改该类就可，其它有创建到 Pizza 对象的代码就不需要修改了（简单工厂模式）。

# 简单工厂模式

# 代码实例

/**
 * 简单工厂模式
 */
public class OrderPizza {
	// 构造器
	public OrderPizza(SimpleFactory simpleFactory) {
		setFactory(simpleFactory);
	}

	private void setFactory(SimpleFactory simpleFactory) {
		Pizza pizza;
		do {
			String type = getType();
			pizza = simpleFactory.createPizza(type);

			// 输出pizza
			if (pizza != null) { // 订购成功
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			} else {
				System.out.println(" 订购披萨失败 ");
				break;
			}
		} while (true);
	}

	/**
	 * 用户输入的pizza类型
	 * @return
	 */
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
/**
 * 简单工厂类
 * 封装实例化对象的行为
 * 把创建Pizza对象封装到一个类中，这样我们有新的Pizza种类时，只需要修改该类就可，其它有创建到Pizza对象的代码就不需要修改了
 * @author DFD
 * @date 2023年11月13日
 */
public class SimpleFactory {
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		System.out.println("使用简单工厂模式");
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheesePizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}
		return pizza;
	}

	// 简单工厂模式 也叫 静态工厂模式
	public static Pizza createPizza2(String orderType) {

		Pizza pizza = null;

		System.out.println("使用简单工厂模式2");
		if (orderType.equals("greek")) {
			pizza = new GreekPizza();
			pizza.setName(" 希腊披萨 ");
		} else if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new CheesePizza();
			pizza.setName(" 奶酪披萨 ");
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new PepperPizza();
			pizza.setName("胡椒披萨");
		}

		return pizza;
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
/**
 * 相当于一个客户端
 * @author DFD
 * @date 2023年11月13日
 */
public class PizzaStore {
	// 相当于一个客户端，发出订购

	public static void main(String[] args) {
		new OrderPizza(new SimpleFactory());
	}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13

# 说明

简单工厂模式是属于创建型模式，是工厂模式的一种。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

简单工厂模式：定义了一个创建对象的类，由这个类来封装实例化对象的行为 (代码)

在软件开发中，当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时，就会使用到工厂模式

# 改进思路

看一个新的需求：披萨项目新的需求，客户在点披萨时，可以点不同口味的披萨，比如北京的奶酪 pizza、 北京的胡椒 pizza 或者是伦敦的奶酪 pizza、伦敦的胡椒 pizza。

如果还是使用简单工厂模式代码看起来太过于臃肿。

使用简单工厂模式，创建不同的简单工厂类，比如 BJPizzaSimpleFactory、 LDPizzaSimpleFactory 等等。从当前这个案例来说，也是可以的，但是考虑到项目的规模，以及软件的可维护性、可扩展性并不是特别好

# 工厂方法模式

# 代码实例

public class BJCheesePizza extends Pizza {

	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的奶酪pizza");
		System.out.println(" 北京的奶酪pizza 准备原材料");
	}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
public class BJPepperPizza extends Pizza {
	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("北京的胡椒pizza");
		System.out.println(" 北京的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
public class LDCheesePizza extends Pizza{

	@Override
	public void prepare() {
		// TODO Auto-generated method stub
		setName("伦敦的奶酪pizza");
		System.out.println(" 伦敦的奶酪pizza 准备原材料");
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
public class LDPepperPizza extends Pizza{
	@Override
	public void prepare() {
		setName("伦敦的胡椒pizza");
		System.out.println(" 伦敦的胡椒pizza 准备原材料");
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
/**
 * 工厂方法模式
 */
public abstract class OrderPizza {
	// 定义一个抽象方法，createPizza , 让各个工厂子类自己实现
	abstract Pizza createPizza(String orderType);

	// 构造器
	public OrderPizza() {
		Pizza pizza = null;
		String orderType; // 订购披萨的类型
		do {
			orderType = getType();
			pizza = createPizza(orderType); // 抽象方法，由工厂子类完成
			if (pizza == null) {
				System.err.println("未找到当前披萨类型");
			} else {
				// 输出pizza 制作过程
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			}

		} while (true);
	}

	/**
	 * 用户输入的pizza类型
	 * @return
	 */
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
/**
 * 实现工厂中的抽象方法
 */
public class BJOrderPizza extends OrderPizza {

	@Override
	Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
/**
 * 实现工厂中的抽象方法
 */
public class LDOrderPizza extends OrderPizza {

	@Override
	Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if(orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new LDCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new LDPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
/**
 * 相当于一个客户端
 */
public class PizzaStore {
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		System.out.println("输入哪个商家的pizza:");
		String str = strin.readLine();
		if (str.equals("北京")) {
			// 创建北京口味的各种Pizza
			new BJOrderPizza();
		} else if (str.equals("伦敦")) {
			// 创建伦敦口味的各种Pizza
			new LDOrderPizza();
		}
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17

# 说明

将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法，在不同的口味点餐子类中具体实现。

定义了一个创建对象的抽象方法，由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。

# 改进思路

近一步抽象，定义一个 interface，让子类去具体实现工厂方法。

# 抽象工厂模式

# 代码实例

/**
 * 一个抽象工厂模式的抽象层(接口)
 */
public interface AbstractFactory {
	// 让下面的工厂子类来 具体实现
	public Pizza createPizza(String orderType);
}
1
2
3
4
5
6
7
/**
 * 北京披萨工厂类
 */
public class BJFactory implements AbstractFactory {

	@Override
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new BJCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new BJPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
/**
 * 伦敦披萨工厂类
 */
public class LDFactory implements AbstractFactory {

	@Override
	public Pizza createPizza(String orderType) {
		Pizza pizza = null;
		if (orderType.equals("cheese")) {
			pizza = new LDCheesePizza();
		} else if (orderType.equals("pepper")) {
			pizza = new LDPepperPizza();
		}
		return pizza;
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
/**
 * 抽象工厂模式
 */
public class OrderPizza {

	// 构造器
	public OrderPizza(AbstractFactory factory) {
		setFactory(factory);
	}

	private void setFactory(AbstractFactory factory) {
		Pizza pizza;
		do {
			String type = getType();
			pizza = factory.createPizza(type);

			// 输出pizza
			if (pizza != null) { // 订购成功
				pizza.prepare();
				pizza.bake();
				pizza.cut();
				pizza.box();
			} else {
				System.out.println(" 订购披萨失败 ");
				break;
			}
		} while (true);
	}

	/**
	 * 用户输入的pizza类型
	 * @return
	 */
	private String getType() {
		try {
			BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
			System.out.println("input pizza 种类:");
			String str = strin.readLine();
			return str;
		} catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
			return "";
		}
	}
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
/**
 * 相当于一个客户端
 */
public class PizzaStore {
	public static void main(String[] args) throws IOException {

		BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
		System.out.println("输入哪个商家的pizza:");
		String str = strin.readLine();
		AbstractFactory factory = null;
		if (str.equals("北京")) {
			// 创建北京口味的各种Pizza
			factory = new BJFactory();
		} else if (str.equals("伦敦")) {
			// 创建伦敦口味的各种Pizza
			factory = new LDFactory();
		}
		new OrderPizza(factory);
	}

}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21

# 说明

  1. 定义了一个 interface 用于创建相关或有依赖关系的对象簇，而无需指明具体的类
  2. 抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合
  3. 从设计层面看，抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进 (或者称为进一步的抽象)
  4. 将工厂抽象成两层，AbstractFactory (抽象工厂) 和具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇， 更利于代码的维护和扩展。

# 总结

  • 将实例化对象的代码提取出来，放到一个类中统一管理和维护，达到和主项目的 依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
  • 设计模式的依赖抽象原则
    • 创建对象实例时，不要直接 new 类，而是把这个 new 类的动作放在一个工厂的方法中，并返回。有的书上说，变量不要直接持有具体类的引用
    • 不要让类继承具体类，而是继承抽象类或者是实现 interface (接口)
    • 不要覆盖基类中已经实现的方法
#设计模式
上次更新: 2025/04/12, 07:54:33
单例模式
原型模式

← 原型模式→

最近更新
01
Reactor 核心
02-24
02
前置条件
10-30
03
计算机网络
09-13
更多文章>
Theme by Vdoing | Copyright © 2019-2025 powered by Vdoing