前言
今天给大家介绍一下设计模式。为了在乏味理论上给大家增加一点点小趣味,这里结合一些火影忍者中人物的特点给大家介绍一下 Java 一种常用的设计模式,当然我们还是以分享技术为主,漫画只是一种形式,一是为帮助大家理解,也是为让了自己文章区别于其他文章而已。希望大家多多支持。
工厂模式
第一个登场就是工厂模式,对应火影主角就是迪达拉。
迪达拉使用能够变成爆炸物的起爆黏土,查克拉等级从C1到C4,具备多种形态,变成鸟和飞龙的话可用于飞行和侦查,变成蜘蛛这类小型的物体可用于潜行暗杀。
工厂模式定义
工厂模式专门负责将大量有共同接口的类实例化。工厂模式可以动态决定将哪一个类实例化,不必事先知道每次要实例哪个类。
简单工厂模式
迪达拉可以用黏土做出鸟和蜘蛛,先定义一个接口 Clay ,然后定义 Bird 和 Spider 都实现了 Clay 的接口。
定义 SimpleDeidara 有一个静态方法 create 负责创建一个实现了 Clay 类,是根据名称返回对应类,如果根据给出名字没有找到对应类则抛出一个异常。
我们进一步完善这个 SimpleDeidara 通过反射机制获取类名来对应创建实现了 Clay 接口的类。
简单工厂模式的优点如下:
(1)工厂类含有必要的判断逻辑,可以决定在什么时候创建哪一个产品类的实例,客户端可以免除直接创建产品对象的责任,而仅仅“消费”产品;简单工厂模式通过这种做法实现了对责任的分割,它提供了专门的工厂类用于创建对象。
(2)客户端无需知道所创建的具体产品类的类名,只需要知道具体产品类所对应的参数即可,对于一些复杂的类名,通过简单工厂模式可以减少使用者的记忆量。
(3)通过引入配置文件,可以在不修改任何客户端代码的情况下更换和增加新的具体产品类,在一定程度上提高了系统的灵活性。
简单工厂模式的缺点如下:
(1)由于工厂类集中了所有产品创建逻辑,一旦不能正常工作,整个系统都要受到影响。
(2)使用简单工厂模式将会增加系统中类的个数,在一定程序上增加了系统的复杂度和理解难度。
(3)系统扩展困难,一旦添加新产品就不得不修改工厂逻辑,在产品类型较多时,有可能造成工厂逻辑过于复杂,不利于系统的扩展和维护。
(4)简单工厂模式由于使用了静态工厂方法,造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构。
在工厂方法模式中,核心的工厂类不再负责所有的产品的创建,而是将具体创建的工作交给子类去做。这个核心类则摇身一变,成了一个抽象工厂角色,仅负责给出具体工厂子类必须实现的接口,而不接触哪一个产品类应该被实例化这种细节。
工厂方法模式的优点如下:
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在工厂方法模式中,工厂方法用来创建客户所需要的产品,同时还向客户隐藏了哪种具体产品类将被实例化这一细节,用户只需要关心所需产品对应的工厂,无需关心创建细节,甚至无需知道具体产品类的类名。
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基于工厂角色和产品角色的多态性设计是工厂方法模式的关键。它能够使工厂可以自主确定创建何种产品对象,而如何创建这个对象的细节则完全封装在具体工厂内部。工厂方法模式之所以又被称为多态工厂模式,正是因为所有的具体工厂类都具有同一抽象父类。
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使用工厂方法模式的另一个优点是在系统中加入新产品时,无需修改抽象工厂和抽象产品提供的接口,无需修改客户端,也无需修改其他的具体工厂和具体产品,而只要添加一个具体工厂和具体产品就可以了,这样,系统的可扩展性也就变得非常好,完全符合“开闭原则”。
工厂方法模式的缺点如下:
- 在添加新产品时,需要编写新的具体产品类,而且还要提供与之对应的具体工厂类,系统中类的个数将成对增加,在一定程度上增加了系统的复杂度,有更多的类需要编译和运行,会给系统带来一些额外的开销。
- 由于考虑到系统的可扩展性,需要引入抽象层,在客户端代码中均使用抽象层进行定义,增加了系统的抽象性和理解难度,且在实现时可能需要用到DOM、反射等技术,增加了系统的实现难度。
抽象工厂模式提供一个创建系列或相互依赖的对象的接口,而无需指定他们的具体的类。
定义两个接口分别是 Spider 和 Bird
然后定义类 CarrayBird 和 AttackBird 都实现了 Bird 接口
接下来定义 AtypeSpider 和 BtypeSpider 都实现了 Spider 接口
在 Deidara 接口中定义两个接口分别是 createBird 和 createSpider 分别返回对类型为 Bird 和 Spider
抽象工厂模式的优点:
- 隔离了具体类的生成,使得用户不需要知道什么被创建了。
- 当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时,它能够保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。
抽象工厂模式的缺点:
添加新的产品对像时,难以扩展抽象工厂以便生产新种类的产品。