什么是设计模式?
 

      设计模式 (Design pattern)是一套被反复使用、多数人知晓、经过分类编目、代码设计经验的总结。

应用设计模式的好处?

      设计模式是优秀的使用案例,实用设计模式可提高代码的重用性、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。

工厂模式的概念

      实例化对象,用工厂方法代替new操作。
      工厂模式包括工厂方法模式和抽象工厂模式。

 抽象工厂模式是工厂方法模式的扩展。

工厂模式的意图

      定义一个接口来创建对象,但是让子类来决定哪些类需要被实例化。工厂方法把实例化的工作推迟到子类中去实现。 

工厂模式的应用场景


      有一组类似的对象需要创建。
      在编码时不能预见需要创建哪种类的实例。
      系统需要考虑扩展性,不应依赖于产品类实例如何被创建、组合和表达的细节。

 


项目中的现状


      在软件系统中经常面临着"对象"的创建工作,由于需求的变化,这个对象可能随之也发生变化,但它却拥有比较稳定的接口。
为此,我们需要提供一种封装机制来隔离出这个易变对象的变化,从而保持系统中其他依赖该对象的对象不随着需求变化而变化。(低耦合)


基于项目现状将代码进行如下设计:

      尽量松耦合,一个对象的依赖对象的变化与本身无关
      具体产品与客户端剥离,责任分割。

工厂模式本质 

      工厂方法代替new操作;

工厂模式的好处 

      系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。

工厂方法模式类图

Java设计模式--工厂模式

 

Iporduct

/**
 * 发型接口
 * */
public interface HairInterface {
    /**
     * 实现发型
     * */
    public void draw();
}

product1
 

/**
 * 左偏分发型
 * */
public class LeftHairImpl implements HairInterface{
    /**
     * 画了一个左偏分发型
     * */
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画了一个左偏分发型");
        
    }

}

product2

/**
 * 右偏分发型
 * */
public class RightHairImpl implements HairInterface{


    /**
     * 画了个右偏分发型
     * */
    @Override
    public void draw() {
        System.out.println("画了个右偏分发型");
    }

}

 客户端 Client

/**
 * 模拟客户端实现
 * */
public class HairTest {

    public static void main(String[] args) {
        HairInterface left = new LeftHairImpl();
        left.draw();
        
        HairInterface right = new RightHairImpl();
        right.draw();
    }
}

      假如存在N个product,难道要new N个product,答案当然是No!使用工厂,简化程序。

 creator

/**
 * 发型工厂
 * */
public class HairFactory {

    /**
     * 根据类型创建对象
     * */
    public HairInterface getHairType(String type){
        
        if("left".equals(type)){
            return new LeftHairImpl();
        }else if("right".equals(type)){
            return new RightHairImpl();
        }
        return null;
    }
}

 在客户端使用

HairFactory hairFactory = new HairFactory();
HairInterface left1 = hairFactory.getHairType("left");
left1.draw();

      但是,看上去代码并没有简化,我们该怎么做?根据类名使用类的反射机制创建对象。

creator

/**
 * 根据类的名称创建对象
 * 利用反射机制
 * */
public HairInterface getHairTypeByClass( String className){
    try {
        HairInterface hairInerface = (HairInterface) Class.forName(className).newInstance();
            
        return hairInerface;
    } catch (InstantiationException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

客户端

HairInterface left2 = hairFactory.getHairTypeByClass("com.dreamtale.designpattern.patter.factory.LeftHairImpl");
left2.draw();

      以上似乎方便了很多,但是参数看起来好冗余,试着将参数变短,该怎么做?

      解决办法:使用属性文件,在同目录下创建type.properties文件,并添加以下内容;

left=com.dreamtale.designpattern.patter.factory.LeftHairImpl
right=com.dreamtale.designpattern.patter.factory.RightHairImpl

      接下来就该想办法读取这个文件了。

 PropertiesReader

/**
 * properties文件读取工具类
 * */
public class PropertiesReader {
    
    public Map<String,String> getProperties(){
        Properties props = new Properties();
        Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
        
        try{
            InputStream in = getClass().getResourceAsStream("type.properties");
            props.load(in);
            Enumeration<?> en = props.propertyNames();
            while(en.hasMoreElements()){
                String key = (String) en.nextElement();
                String property = props.getProperty(key);
                map.put(key, property);
            }
        }catch(Exception e){
        }
        return map;
    }
}

      写好了该怎么读取,就该应用到代码中了。

creator 

/**
 * 根据类的key创建对象
 * 利用反射机制
 * */
public HairInterface getHairTypeByClassKey( String key){
    
    try {
    
        Map<String,String> map = new PropertiesReader().getProperties();
        String value = map.get(key);
        HairInterface hairInerface = (HairInterface) Class.forName(value).newInstance();
            
        return hairInerface;
    } catch (InstantiationException | IllegalAccessException | ClassNotFoundException e) {
        e.printStackTrace();
    }
    return null;
}

客户端

HairInterface left3 = hairFactory.getHairTypeByClassKey("left");
left3.draw();

抽象工厂模式类图
 

Java设计模式--工厂模式


Client

public class PersonTest {
    
    public static void main(String [] args){
        PersonFactory factory = new MCFactory();
        Gril gril = factory.getGril();
        gril.drawWoman();
    }

}

 AbstractProductA

/**
 * 男孩
 * */
public interface Boy {
    void drawMan();
}

AbstractProductB

/**
  *女孩
  *
  */
public interface Gril {
    void drawWoman();
}

Factory

/**
 * 人物的实现接口
 * */
public interface PersonFactory {

    Boy getBoy();
    
    Gril getGril();
}

ConcreateFactory1

/**
 * 新年系列加工厂
 * */
public class HNFactory implements PersonFactory{

    @Override
    public Boy getBoy() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new HNBoy();
        
    }

    @Override
    public Gril getGril() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new HNGril();
        
    }

}

ConcreateFactory2

/**
 * 圣诞系列加工厂
 * */
public class MCFactory implements PersonFactory{

    @Override
    public Boy getBoy() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new MCBoy();
        
    }

    @Override
    public Gril getGril() {
        // TODO Auto-generated method stub
        return new MCGril();
        
    }

}

 ConcreateProductA1

/**
 * 元旦系列的男孩
 * */
public class HNBoy implements Boy {

    @Override
    public void drawMan() {
        System.out.println("元旦系列的男孩");

    }

}

 ConcreateProductA2
 

/**
 * 圣诞系列的男孩
 * */
public class MCBoy implements Boy {
    @Override
    public void drawMan() {
        System.out.println("圣诞系列的男孩");

    }

}

ConcreateProductB1

/**
 * 元旦系列的女孩
 * */
public class HNGril implements Gril {

    @Override
    public void drawWoman() {
        System.out.println("元旦系列的女孩");

    }

}

 ConcreateProductB2

/**
 * 圣诞系列的女孩
 * */
public class MCGril implements Gril {

    @Override
    public void drawWoman() {
        System.out.println("圣诞系列的女孩");

    }

}

 常见应用

      JDBC 
       一种用于执行SQL语句的Java API,可以为多种关系数据库提供统一访问,它由一组用Java语言编写的类和接口组成。
      Spring beanFactory
      BeanFactory , 作为Spring基础的IoC容器,是Spring的一个Bean工厂。如果单从工厂模式的角度思考,它就是用来“生产Bean”,然后提供给客户端。

Bean的实例化过程如下

       调用Bean的默认构造方法,或指定的构造方法,生成bean实例(暂称为instance1);
       如果Bean的配置文件中注入了Bean属性值,则在instance1基础上进行属性注入形成instance2 ,这种注入是覆盖性的;
       如果Bean实现了InitializingBean接口,则调用afterPropertiesSet()方法,来改变或操作instance2 ,得到instance3;
       如果Bean的配置文件中指定了init-method="init"属性,则会调用指定的初始化方法,则在instance3的基础上调用初始化方法init(),将对象最终初始化为instance4 ;当然,这个初始化的名字是任意的;

工厂方法模式和抽象工厂模式对比

      工厂模式是一种极端情况的抽象工厂模式,而抽象工厂模式可以看成是工厂模式的推广;
      工厂模式用来创建一个产品的等级结构,而抽象工厂模式是用来创建多个产品的等级结构;
      工厂模式只有一个抽象产品类,而抽象工厂模式有多个抽象产品类;

 工厂模式的实现帮助我们

      系统可以在不修改具体工厂角色的情况下引进新的产品;
      客户端不必关心对象如果创建,明确了职责;
      更好的理解面向对象的原则面向接口编程,而不要面向实现编程;

工厂模式适用与哪些场景

 一个系统应当不依赖于产品类实例被创立,组成,和表示的细节。这对于所有形态的工厂模式都是重要的;
 这个系统的产品有至少一个的产品族;
 同属于同一个产品族的产品是设计成在一起使用的。这一约束必须得在系统的设计中体现出来。
 不同的产品以一系列的接口的面貌出现,从而使系统不依赖于接口实现的细节

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