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【设计模式系列】工厂模式
【设计模式系列】工厂模式

【设计模式系列】工厂模式

工厂模式是面向对象设计模式中的创建型设计模式之一,创建型设计模式主要包括:

  • 单例模式
  • 工厂模式
  • 抽象工厂模式
  • 建造者模式
  • 原型模式

工厂设计模式主要用于某个超类有多个子类,需要通过输入条件创建其中一个子类对象时使用。

使用工厂设计模式会将对象的创建责任从调用方(客户端)转移到工厂类中。

工厂模式的结构

在工厂模式中,主要包含以下元素:

  • 超类(可以是一个接口,抽象类或一个具体的类)
  • 一个或多个子类
  • 工厂类

我们使用一个具体的例子来实现,比如根据条件创建计算机ComputerComputer是一个抽象概念,它有两个具体的实现PC机和笔记本Laptop

首先定义出Computerc抽象类(也可以是一个接口):

/**
* @author 小黑说Java
* @ClassName Computer
* @date 2021/11/17
**/
public abstract class Computer {

   /**
    * 内存
    */
   public abstract String getRAM();

   /**
    * 硬盘
    */
   public abstract String getHDD();

   /**
    * CPU
    */
   public abstract String getCPU();

   @Override
   public String toString() {
       return "RAM= " + this.getRAM() + ", HDD=" + this.getHDD() + ", CPU=" + this.getCPU();
  }
}

然后定义PCLaptop

/**
* @author 小黑说Java
* @ClassName PC
* @date 2021/11/17
**/
public class PC extends Computer {

   private String ram;
   private String hdd;
   private String cpu;

   public PC(String ram, String hdd, String cpu) {
       this.ram = ram;
       this.hdd = hdd;
       this.cpu = cpu;
  }

   @Override
   public String getRAM() {
       return ram;
  }

   @Override
   public String getHDD() {
       return hdd;
  }

   @Override
   public String getCPU() {
       return cpu;
  }
}

代表笔记本电脑的Laptop:

/**
* @author 小黑说Java
* @ClassName Laptop
* @date 2021/11/17
**/
public class Laptop extends Computer{
   private String ram;
   private String hdd;
   private String cpu;
   
   public Laptop(String ram, String hdd, String cpu) {
       this.ram = ram;
       this.hdd = hdd;
       this.cpu = cpu;
  }
   @Override
   public String getRAM() {
       return ram;
  }

   @Override
   public String getHDD() {
       return hdd;
  }

   @Override
   public String getCPU() {
       return cpu;
  }
}

有了需要创建的实体类之后,我们接下来定义工厂类:

/**
* @author 小黑说Java
* @ClassName ComputerFactory
* @date 2021/11/17
**/
public class ComputerFactory {

   public static Computer getComputer(String type, String ram, String hdd, String cpu) {
       if ("PC".equalsIgnoreCase(type)) {
           return new PC(ram, hdd, cpu);
      }
       if ("Laptop".equalsIgnoreCase(type)) {
           return new Laptop(ram, hdd, cpu);
      }
       return null;
  }
}

这样对于客户端只需要根据需要的类型,调用工厂类的getComputer()方法获取想要的实例了。

接下来我们来通过一个简单的测试模拟工厂类的使用。

/**
* @author 小黑说Java
* @ClassName FactoryTest
* @date 2021/11/17
**/
public class FactoryTest {

   public static void main(String[] args) {
       Computer pc = ComputerFactory.getComputer("PC", "16GB", "500GB", "2.4GHz");

       Computer laptop = ComputerFactory.getComputer("Laptop", "16GB", "500GB", "2.4GHz");

       System.out.println("PC:"+pc);
       System.out.println("laptop:"+laptop);
  }
}

运行结果:

工厂模式的优势

使用工厂模式具有以下优势:

  • 对具体要创建的类形成接口或抽象类,只需要提供方法定义,不用提供具体实现;
  • 从客户端移除了对实际类的实例化;
  • 代码健壮性更高,降低耦合,扩展性更好;

例如要修改PC的具体实现逻辑,只需要在PC类中修改,对于客户端来说透明。

JDK中的工厂模式

在JDK中有大量的工厂模式,比如:

  • java.util.Calendar类创建实例时,使用getInstance(),对于客户端来讲,不用关注Calendar创建的具体实现;
  • NumberFormat类创建实例时,也是使用getInstance()

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