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前言
这2个月来,重新出发,从java开发需要的数据库、查询日志工具、开发工具等的安装、环境配置,再到后面的基础学习、数据库学习、扩展学习(maven、mq、设计模式、spring 系列等等),边学边记录,基本上都已经完成,此篇是找工作之前的最后一篇了,主要以https://www.runoob.com/design-pattern/factory-pattern.html内容为主。
感谢各位的分享,以及努力的自己,改变,永远不嫌晚。无论你是几岁,也无论你目前所处的境况有多糟,只要立定目标、一步一步往前走,人生随时都有翻盘的可能性,祝各位一帆风顺,前途坦荡,愿自己能找到心仪的工作,不负未来。
1、工厂模式
工厂模式(Factory Pattern)是 Java 中最常用的设计模式之一,它提供了一种创建对象的方式,使得创建对象的过程与使用对象的过程分离。
工厂模式提供了一种创建对象的方式,而无需指定要创建的具体类。
通过使用工厂模式,可以将对象的创建逻辑封装在一个工厂类中,而不是在客户端代码中直接实例化对象,这样可以提高代码的可维护性和可扩展性。
1.1、工厂模式的类型
- 简单工厂模式(Simple Factory Pattern):
简单工厂模式不是一个正式的设计模式,但它是工厂模式的基础。它使用一个单独的工厂类来创建不同的对象,根据传入的参数决定创建哪种类型的对象。
- 工厂方法模式(Factory Method Pattern):
工厂方法模式定义了一个创建对象的接口,但由子类决定实例化哪个类。工厂方法将对象的创建延迟到子类。
- 抽象工厂模式(Abstract Factory Pattern):
抽象工厂模式提供一个创建一系列相关或互相依赖对象的接口,而无需指定它们具体的类。
1.2、应用实例
- 汽车制造:你需要一辆汽车,只需从工厂提货,而不需要关心汽车的制造过程及其内部实现。
- Hibernate:更换数据库时,只需更改方言(Dialect)和数据库驱动(Driver),即可实现对不同数据库的切换。
1.3、优点
调用者只需要知道对象的名称即可创建对象。
扩展性高,如果需要增加新产品,只需扩展一个工厂类即可。
屏蔽了产品的具体实现,调用者只关心产品的接口。
1.4、缺点
每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对应的工厂,使系统中类的数量成倍增加,增加了系统的复杂度和具体类的依赖。
1.5、使用场景
- 日志记录:日志可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等,用户可以选择记录日志的位置。
- 数据库访问:当用户不知道最终系统使用哪种数据库,或者数据库可能变化时。
- 连接服务器的框架设计:需要支持 “POP3”、“IMAP”、“HTTP” 三种协议,可以将这三种协议作为产品类,共同实现一个接口。
1.6、结构
工厂模式包含以下几个主要角色:
- 抽象产品(Abstract Product):定义了产品的共同接口或抽象类。它可以是具体产品类的父类或接口,规定了产品对象的共同方法。
- 具体产品(Concrete Product):实现了抽象产品接口,定义了具体产品的特定行为和属性。
- 抽象工厂(Abstract Factory):声明了创建产品的抽象方法,可以是接口或抽象类。它可以有多个方法用于创建不同类型的产品。
- 具体工厂(Concrete Factory):实现了抽象工厂接口,负责实际创建具体产品的对象。
1.7、实现
我们将创建一个 Shape 接口和实现 Shape 接口的实体类。下一步是定义工厂类 ShapeFactory。
FactoryPatternDemo 类使用 ShapeFactory 来获取 Shape 对象。它将向 ShapeFactory 传递信息(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。
步骤 1
创建一个接口:
Shape.javapublic interface Shape {void draw();
}
步骤 2
创建实现接口的实体类。
Rectangle.javapublic class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}
Square.javapublic class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}
}
Circle.javapublic class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}
}
步骤 3
创建一个工厂,生成基于给定信息的实体类的对象。
ShapeFactory.javapublic class ShapeFactory {//使用 getShape 方法获取形状类型的对象public Shape getShape(String shapeType){if(shapeType == null){return null;} if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){return new Circle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){return new Rectangle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){return new Square();}return null;}
}
步骤 4
使用该工厂,通过传递类型信息来获取实体类的对象。
FactoryPatternDemo.javapublic class FactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();//获取 Circle 的对象,并调用它的 draw 方法Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");//调用 Circle 的 draw 方法shape1.draw();//获取 Rectangle 的对象,并调用它的 draw 方法Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");//调用 Rectangle 的 draw 方法shape2.draw();//获取 Square 的对象,并调用它的 draw 方法Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");//调用 Square 的 draw 方法shape3.draw();}
}
步骤 5
执行程序,输出结果:
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
总结:简单描述为我有圆形、正方形、三角形,可是我想绘制一个梯形,在工厂模式,让我我不需要知道是怎么绘制的,我只关心我调用工厂,能拿到绘制好的梯形,因为工厂模式的缺点:每次增加一个产品时,都需要增加一个具体类和对应的工厂。
所以,我只需要跟工厂说,我想要绘制好的梯形,这个时候,工厂会创建一个梯形的具体类,用来实现绘制接口,用Draw独立绘制梯形,客户对接的是工厂,而不是绘制接口,因此客户只需要,告诉工厂,代码(比如上述的shapeFactory.getShape(“CIRCLE”);中的CIRCLE)就能拿到绘制好的梯形了。
2、抽象工厂模式
在抽象工厂模式中,接口是负责创建一个相关对象的工厂,不需要显式指定它们的类。每个生成的工厂都能按照工厂模式提供对象。
抽象工厂模式提供了一种创建一系列相关或相互依赖对象的接口,而无需指定具体实现类。通过使用抽象工厂模式,可以将客户端与具体产品的创建过程解耦,使得客户端可以通过工厂接口来创建一族产品。
2.1、结构
抽象工厂模式包含以下几个主要角色:
- 抽象工厂(Abstract Factory):声明了一组用于创建产品对象的方法,每个方法对应一种产品类型。抽象工厂可以是接口或抽象类。
- 具体工厂(Concrete Factory):实现了抽象工厂接口,负责创建具体产品对象的实例。
- 抽象产品(Abstract Product):定义了一组产品对象的共同接口或抽象类,描述了产品对象的公共方法。
- 具体产品(Concrete Product):实现了抽象产品接口,定义了具体产品的特定行为和属性。
抽象工厂模式通常涉及一族相关的产品,每个具体工厂类负责创建该族中的具体产品。客户端通过使用抽象工厂接口来创建产品对象,而不需要直接使用具体产品的实现类。
2.2、实现
我们将创建 Shape 和 Color 接口和实现这些接口的实体类。下一步是创建抽象工厂类 AbstractFactory。接着定义工厂类 ShapeFactory 和 ColorFactory,这两个工厂类都是扩展了 AbstractFactory。然后创建一个工厂创造器/生成器类 FactoryProducer。
AbstractFactoryPatternDemo 类使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory 对象。它将向 AbstractFactory 传递形状信息 Shape(CIRCLE / RECTANGLE / SQUARE),以便获取它所需对象的类型。同时它还向 AbstractFactory 传递颜色信息 Color(RED / GREEN / BLUE),以便获取它所需对象的类型。
步骤 1
为形状创建一个接口。
Shape.java
public interface Shape {void draw();
}
步骤 2
创建实现接口的实体类。
Rectangle.javaRectangle.java
public class Rectangle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");}
}
Square.java
public class Square implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Square::draw() method.");}
}
Circle.java
public class Circle implements Shape {@Overridepublic void draw() {System.out.println("Inside Circle::draw() method.");}
}
步骤 3
为颜色创建一个接口。
Color.java
public interface Color {void fill();
}
步骤4
创建实现接口的实体类。
Red.java
public class Red implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Red::fill() method.");}
}
Green.java
public class Green implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Green::fill() method.");}
}
Blue.java
public class Blue implements Color {@Overridepublic void fill() {System.out.println("Inside Blue::fill() method.");}
}
步骤 5
为 Color 和 Shape 对象创建抽象类来获取工厂。
AbstractFactory.java
public abstract class AbstractFactory {public abstract Color getColor(String color);public abstract Shape getShape(String shape);
}
步骤 6
创建扩展了 AbstractFactory 的工厂类,基于给定的信息生成实体类的对象。
ShapeFactory.java
public class ShapeFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){if(shapeType == null){return null;} if(shapeType.equalsIgnoreCase("CIRCLE")){return new Circle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("RECTANGLE")){return new Rectangle();} else if(shapeType.equalsIgnoreCase("SQUARE")){return new Square();}return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {return null;}
}
ColorFactory.java
public class ColorFactory extends AbstractFactory {@Overridepublic Shape getShape(String shapeType){return null;}@Overridepublic Color getColor(String color) {if(color == null){return null;} if(color.equalsIgnoreCase("RED")){return new Red();} else if(color.equalsIgnoreCase("GREEN")){return new Green();} else if(color.equalsIgnoreCase("BLUE")){return new Blue();}return null;}
}
步骤 7
创建一个工厂创造器/生成器类,通过传递形状或颜色信息来获取工厂。
FactoryProducer.java
public class FactoryProducer {public static AbstractFactory getFactory(String choice){if(choice.equalsIgnoreCase("SHAPE")){return new ShapeFactory();} else if(choice.equalsIgnoreCase("COLOR")){return new ColorFactory();}return null;}
}
步骤 8
使用 FactoryProducer 来获取 AbstractFactory,通过传递类型信息来获取实体类的对象。
AbstractFactoryPatternDemo.java
public class AbstractFactoryPatternDemo {public static void main(String[] args) {//获取形状工厂AbstractFactory shapeFactory = FactoryProducer.getFactory("SHAPE");//获取形状为 Circle 的对象Shape shape1 = shapeFactory.getShape("CIRCLE");//调用 Circle 的 draw 方法shape1.draw();//获取形状为 Rectangle 的对象Shape shape2 = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");//调用 Rectangle 的 draw 方法shape2.draw();//获取形状为 Square 的对象Shape shape3 = shapeFactory.getShape("SQUARE");//调用 Square 的 draw 方法shape3.draw();//获取颜色工厂AbstractFactory colorFactory = FactoryProducer.getFactory("COLOR");//获取颜色为 Red 的对象Color color1 = colorFactory.getColor("RED");//调用 Red 的 fill 方法color1.fill();//获取颜色为 Green 的对象Color color2 = colorFactory.getColor("GREEN");//调用 Green 的 fill 方法color2.fill();//获取颜色为 Blue 的对象Color color3 = colorFactory.getColor("BLUE");//调用 Blue 的 fill 方法color3.fill();}
}
步骤 9
执行程序,输出结果:
Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.
Inside Red::fill() method.
Inside Green::fill() method.
Inside Blue::fill() method.
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