简单工厂
处理创建对象的细节,将Pizza.type
从orderPizza()
中分离出来。
实现一个简单的披萨工厂:
public class SimplePizzaFactory {
public Pizza createPizza(String type) {
Pizza pizza = null;
if(type.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza();
} else if (type.equals("pepperoni")) {
pizza = new PepperoniPizza();
} else if (type.equals("clam")) {
pizza = new ClamPizza();
} else if (type.equals("veggie")) {
pizza = new VeggiePizza();
}
return pizza;
}
}
好处
SimplePizzaFactory
可以有很多客户,虽然目前只有orderPizza()
方法是它的客户,然而,可能还有PizzaShopMenu
类会利用这个工厂来取得披萨的价钱和描述。可能还有一个HomeDelivery
(宅急送)类,会以与PizzaShop
类不同的方式来处理披萨等等。
所以把创建披萨代码包装进一个类,当以后实现改变时,只需修改这个类就好了。
静态工厂
利用静态方法定义一个简单的工厂,常被称为静态工厂。使用静态方法可以不使用创建对象的方法来实例化对象。但也有相应的缺点,不能通过继承来改变创建方法行为
相应的PizzaStore
类:
public class PizzaStore {
SimplePizzaFactory factory;
public PizzaStore(SimplePizzaFactory factory) {
this.factory = factory;
}
public Pizza orderPizza(String type) {
Pizza pizza;
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
return pizza;
}
//其他方法
}
简单工厂的小节
- 工厂的客户
PizzaStore
现在通过SimplePizzaFactory
取得披萨的实例 SimplePizzaFactory
创建披萨,应用中唯一用到具体披萨类的地方,通常创建方法声明为静态的Pizza
定义为抽象类,具有一些有用的实现,这些实现可以被覆盖CheesePizza
、VegglePizza
、ClamPizza
、PepperoniPizza
为具体披萨,实现了Pizza
接口- 注:实现了
Pizza
接口,泛指实现了一个超类型可以是接口也可以是类
- 注:实现了
工厂方法模式
- 进军其他地区,多个地域风味需要实现多个工厂?
- 想要更多质量控制:火候、切片、盒子的厂商等,如何解决?
NYPizzaFactory nyFactory = new NYPizzaFactory();
PizzaStore nyStore = new PizzaStore(nyFactory);
nyStore.orderPizza("Veggie");
此时制造披萨的方法要声明为抽象方法,这样PizzaStore
作为超类(定义orderPizza()
和createPizza
(抽象的)),NYPizzaStore
、ChicagoPizzaStore
和CaliforniaPizzaStore
都继承这个PizzaStore
,每个子类(只需要实现createPizza
方法)各自决定如何制造披萨。
声明一个工厂方法
abstract Product factoryMethod(String type)
- 工厂方法是抽象的,所以依赖子类来处理对象的创建
- 工厂方法必须返回一个产品。超类定义方法,通常使用到工厂方法的返回值
- 工厂方法将客户(也就是超类中的代码,如
orderPizza()
)和实际创建具体产品的代码分开 - 工厂方法可能需要参数(也可能不需要)来指定所要的产品
根据订单生成Pizza
PizzaStore nyPizzaStore = new NYPizzaStore();
nyPizzaStore.orderPizza("cheese");
Pizza pizza = createPizza("cheese");
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
披萨类
- 抽象父类
public abstract class Pizza{
String name;
String dough;
String sauce;
ArrayList topping = new ArrayList();
void prepare() {
System.out.println("Preparing " + name);
System.out.println("Tossing dough...");
System.out.println("Adding sauce...");
System.out.println("Adding topping...");
for(int i = 0; i < toppings.size(); i++) {
System.out.println(" " + toppings.get(i));
}
}
void bake() {
System.out.println("Bake for 25min at 350");
}
void cut() {
System.out.println("Cutting the pizza into diagonal slices");
}
void box() {
System.out.println("Place pizza in official PizzaStore bos");
}
public String getName() {
return name;
}
}
- 具体披萨 NYStyleCheesePizza
public class NYStyleCheesePizza extends Pizza {
public NYStyleCheesePizza() {
name = "NY style Sauce and Cheese Pizza";
dough = "Thin Crust Dough";
sauce = "Marinara Sauce";
toppings.add("Grated Reggiano Cheese");
}
}
ChicagoStyleCheesePizza
public class ChicagoStyleCheesePizza extends Pizza {
public ChicagoStyleCheesePizza() {
//细节略
}
//覆盖cut()方法
void cut() {
System.out.println("Cutting the pizza into square slice");
}
}
工厂方法模式小节
- 创建者(
Creator
)类PizzaStore
NYStylePizzaStore
ChicagoStylePizzaStore
- 产品类
Pizza
NYStyleCheesePizza
NYStyleCheesePizza
以上两大类是两个平行的类层级,都有抽象类,抽象类下都有许多具体的子类
- 工厂方法模式:定义了一个创建对象的接口,但由于子类决定要实例化的类是哪一个。工厂方法让类把实例化推迟到子类。
工厂方法模式能够封装具体类型的实例化。任何其他方法都可以使用这个工厂方法制作产品,但只有子类真正实现这个工厂方法并创建产品。
常听说“工厂方法让子类决定要实例化的类是哪一个”,值得注意的是,这里并不是指模式运行子类本身在运行时决定,而是指在编写创建者类时,不需要知道实际创建的产品是哪一个。选择哪个子类自然就决定实际创建哪个产品。
优点
解耦,更改产品细节不影响“客户”
问题
- 工厂方法和创建者是否总是抽象的? 不,可以定义一个默认的工厂方法来产生某些具体的产品,这样即使创建者没有任何子类也可以创建产品了。
- 字符串传入参数化的类型有拼错的危险
编译时期将参数错误挑出,可以创建代表参数类型的对象和使用静态常量或者
enum
- 简单工厂和工厂方法的差异,他们看起来很相似,区别在工厂方法返回子类披萨吗? 子类的确看起来很像简单工厂,但简单工厂把全部事情在一个地方处理完了,而工厂方法却是创建一个框架,让子类决定如何实现。简单工厂不具备工厂方法的弹性。
设计原则
依赖倒置:要依赖抽象,不要依赖具体类。即底层组件依赖高层的抽象。
几条指导方针:
- 变量不可以持有具体类的引用(避免
new
) - 不要让类派生自具体类
- 不要覆盖基类中已实现的方法
抽象工厂方法
建造原料工厂
每个原料都是一个类并且都有对应的方法创建。
public interface PizzaIngredientFactory {
public Dough createDough();
public Sauce createSauce();
public Cheese createCheese();
public Veggies[] createVeggies();
public Clams createClam();
}
- 实现纽约原料工厂
public class NYPizzaIngredientFactory implements PizzaIngredientFactory {
public Dough createDough() {
return new ThinCrustDough();
}
public Sauce createSauce() {
return new MarinaraSauce();
}
public Cheese createCheese() {
return new ReggianoCheese();
}
public Veggies[] createVeggies() {
Veggies veggies[] = {new Garlic(), new Onion(), new Mushroom(), new RedPepper()};
return veggies;
}
public Pepperoni createPepperoni() {
return new SlicedPepperoni();
}
public Clams createClam() {
return new FreshClams();
}
}
重做披萨
披萨抽象类
public abstract class Pizza {
String name;
Dough dough;
Sauce sauce;
Veggies veggies[];
Cheese cheese;
Pepperoni pepperoni;
Clams clam;
abstract void prepare();
void bake() {
System.out.println("Bake for 25min at 350 degree");
}
void cut() {
System.out.println("Cutting the pizza into diagonal slices");
}
void box() {
System.out.println("Place pizza in official PizzaStore box");
}
void setName(String name) {
this.name = name;
}
String getName() {
this.name = name;
}
public String toString {
//打印披萨代码
}
}
具体披萨实现
public class CheesePizza extends Pizza {
PizzaIngredientFactory ingredientFactory;
public CheesePizza(PizzaIngredientFactory ingredientFactory) {
this.ingredientFactory = ingredientFactory;
}
void prepare() {
System.out.println("Preparing" + name);
dough = ingredientFactory.createDough();
sauce = ingredientFactory.createSauce();
cheese = ingredientFactory.createCheese();
}
}
sauce = ingredientFactory.createSauce();
- 把
Pizza
实例变量设置为此披萨所使用的各种酱料 - 原料工厂
- 返回所使用的酱料,取得特殊酱料
披萨店
public class NYPizzaStore extends PizzaStore {
protected Pizza createPizza(String item) {
Pizza pizza = null;
PizzaIngredientFactory ingredientFactory = new NYPizzaIngredientFactory();
if(item.equals("cheese")) {
pizza = new CheesePizza(ingredientFactory);
pizza.setName("New York Sytle Clam Pizza");
} else if (item.equals("clam")) {
pizza = new ClamPizza(ingredientFactory);
}
//略
}
return pizza;
}
总结
- 引入新类型的工厂,所谓的抽象工厂,创建了原料家族
- 通过抽象工厂所提供的接口可以创建产品的家族
- 从实际工厂解耦,以便在不同上下文中实现各种各样的工厂,制作各种不同产品
抽象工厂模式:提供一个接口,用于创建相关或依赖对象的家族,而不需要明确指定具体类。
工厂方法 vs 抽象工厂
- 工厂方法使用继承,抽象工厂使用对象的组合