Java设计模式（学习整理）---工厂模式

1、工厂模式
1.1 为什么使用工厂模式？
因为工厂模式就相当于创建实例对象的new，我们经常要根据类Class生成实例对象，如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的，所以以后new时就要多个心眼，是否可以考虑实用工厂模式，虽然这样做，可能多做一些工作，但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。
    我们以类Sample为例， 如果我们要创建Sample的实例对象:
Sample sample=new Sample();
    可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。
    首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成:
    Sample sample=new Sample(参数);
    但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。
    为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。
    在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。
    这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample, 按照面向接口编程,我们需要将Sample抽象成一个接口.现在Sample是接口,有两个子类MySample 和HisSample .我们要实例化他们时,如下:
Sample mysample=new MySample();
Sample hissample=new HisSample();
    随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的.
    但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了.
1.2 工厂方法
上面的问题，我们可以用工厂方法解决：

 

public class Factory{
　　public static Sample creator(int which){
　　//getClass 产生Sample 一般可使用动态类装载装入类。
　　if (which==)
　　　　return new SampleA();
　　else if (which==)
　　　　return new SampleB();
　　}
}
 
那么在你的程序中,如果要实例化Sample时.就使用
Sample sampleA=Factory.creator();
    这样,在整个就不涉及到Sample的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵.
    使用工厂方法 要注意几个角色，首先你要定义产品接口，如上面的Sample,产品接口下有Sample接口的实现类,如SampleA,其次要有一个factory类，用来生成产品Sample，如下图，最右边是生产的对象Sample：

    进一步稍微复杂一点，就是在工厂类上进行拓展，工厂类也有继承它的实现类concreteFactory了。
1.3 抽象工厂
抽象工厂和工厂方法区别在于需要创建对象的复杂程度上。
 

如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2.
    这里假设：Sample有两个concrete类SampleA和SamleB，而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2
    那么，我们就将上例中Factory变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现，下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂:
public abstract class Factory{
　　public abstract Sample creator();
　　public abstract Sample2 creator(String name);
}
public class SimpleFactory extends Factory{
　　public Sample creator(){
　　　　.........
　　　　return new SampleA
　　}
　　public Sample2 creator(String name){
　　　　.........
　　　　return new Sample2A
　　}
}
public class BombFactory extends Factory{
　　public Sample creator(){
　　　　......
　　　　return new SampleB
　　}
　　public Sample2 creator(String name){
　　　　......
　　　　return new Sample2B
　　}
}
 
 
    从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问，为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2?
    抽象工厂还有另外一个关键要点，是因为 SimpleFactory内，生产Sample和生产Sample2的方法之间有一定联系，所以才要将这两个方法捆绑在一个类中，这个工厂类有其本身特征，也许制造过程是统一的，比如：制造工艺比较简单，所以名称叫SimpleFactory。
1.4 工厂方法同动态类加载器的组合

Class SimpleFactory{
Public Simple getSimple(String className){
   …
   Simple simple = (Simple)class.forName(className).newInstance();
   …
   Return simple;
}
}

举例说明：（工厂模式）

输出测试结果：
【苹果】：苹果:默认水果,重：3Kg,售价：5.0
【桃子】：桃子:青色桃子,重：10Kg,售价：20.0
【苹果】：苹果:美国进口蛇果,重：15Kg,售价：5.0

 package mode_factory;

 import java.util.List;
 import java.util.ArrayList;

 /**
  * 水果厂（抽象类）
  * @author 小风微灵
  *
  */
 public class FruitFactory implements Factory {

     /**
      * 售卖水果
      */
     @Override
     public Fruit createFruits(int index) {
         Fruit fruit=null;
         switch (index) {
             case 1:fruit=new Apple();break;
             case 2:fruit=new Peach("青色桃子",10,20);break;
             default:fruit=new Apple("美国进口蛇果",15);break;
         }
         return fruit==null?new Apple():fruit;
     }
 }
 class ProgramStart{
     /**
      * 启动测试程序
      * @param params
      */
     public static void main(String[] params) {
         //创建工厂
         FruitFactory factory=new FruitFactory();
         //水果箱
         List<Fruit> fruits=new ArrayList<Fruit>();
         //售卖水果
         fruits.add(factory.createFruits(1));
         fruits.add(factory.createFruits(2));
         fruits.add(factory.createFruits(3));
         //打印
         for (Fruit fruit : fruits) {
             /**
              * 筛选类型
              */
             if(fruit instanceof Apple){
                 System.out.println("【苹果】："+fruit.toString());
             }else if(fruit instanceof Peach){
                 System.out.println("【桃子】："+fruit.toString());
             }

         }

     }
 }

 package mode_factory;
 /**
  * 工厂接口
  * @author 小风微灵
  *
  */
 public interface Factory {

     //水果厂
     Fruit createFruits(int index);

     //服装厂
     //Factory createClothes(int cloth);
 }

 package mode_factory;

 public abstract class Fruit {

     /**
      * 成员变量
      */
     public String fruit;    //水果
     public int weight;        //重量
     public double price;    //价格
     /*
      * 构造器
      */
     public Fruit(){this.fruit="默认水果";weight=3;price=5;}
     public Fruit(String fruit){
         this();
         setFruit(fruit);
     }
     public Fruit(String fruit,int weight){
         this(fruit);
         setFruit(fruit);
         setWeight(weight);
     }
     public Fruit(String fruit,int weight,double price){
         this(fruit,weight);
         setFruit(fruit);
         setWeight(weight);
         setPrice(price);
     }

     /**
      * 重写toString
      */
     @Override
     public String toString() {
         return "这是:"+fruit+",重："+weight+"Kg,"+"售价："+price;
     }
     public String getFruit() {
         return fruit;
     }
     public void setFruit(String fruit) {
         this.fruit = fruit;
     }
     public int getWeight() {
         return weight;
     }
     public void setWeight(int weight) {
         this.weight = weight;
     }
     public double getPrice() {
         return price;
     }
     public void setPrice(double price) {
         this.price = price;
     }
 }

/*桃子类*/
 1 package mode_factory;
 /**
  * 桃子类
  * @author 小风微灵
  *
  */
 public class Peach extends Fruit {

     public Peach(){}
     public Peach(String peach){
         super(peach);
     }
     public Peach(String peach,int weight){
         super(peach,weight);
     }
     public Peach(String peach,int weight,double price){
         super(peach,weight,price);
     }

     @Override
     public String toString() {
         return "桃子:"+super.fruit+",重："+super.weight+"Kg,"+"售价："+super.price;
     }
 }

/*苹果类*/
 1 package mode_factory;
 /**
 * 苹果类
 * @author 小风微灵
 *
 */
 public class Apple extends Fruit{
 public Apple(){}
 public Apple(String apple,int weight){
 super(apple,weight);
 }
 public Apple(String apple,int weight,double price){
 super(apple,weight,price);
 }
 @Override
 public String toString() {
 return "苹果:"+super.fruit+",重："+super.weight+"Kg,"+"售价："+super.price;
 }
 }