工厂模式_JAVA_编程开发_程序员俱乐部

工厂模式

工厂模式(Factory Pattern)是Java中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。
在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。
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介绍
意图：主要解决接口选择的问题。
何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。
如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。
关键代码：创建过程在其子类执行。
优点：1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。
缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事儿。
使用场景：1、日志记录器：记录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到什么地方。2、数据库访问：当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3","IMAP","HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。
注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过new就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。
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实现
我们将创建一个Shape接口和实现Shape接口的实现类。下一步是定义工厂类ShapeFactory。
FactoryPatternDemo作为演示类，使用ShapeFactory来获取Shape对象。它将向ShapeFactory传递消息，以便获取它所需对象的类型。

       

步骤1

创建一个接口。
Shape.java

class="java" name="code">
public interface Shape{
    void draw();
}

步骤2

Square.java

public class Square implements Shape{
     
     @Override
     public void draw(){
        System.out.println("Inside Square::draw() method.");
   }
}

Rectangle.java

 public class Rectangle implements Shape{
     
      @Override
      public void draw(){
        System.out.println("Inside Rectangle::draw() method.");
   }
}

Circle.java

 public class Circle implements Shape{
   
      @Override
      public 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.java
1、普通方式

 public class ShapeFactory{
    //使用 getShape方法获取开关类型的对象
    public Shape getShape(String shapeType){
      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;
   }
}

2、使用反射机制可以解决每次增加一个产品时，都需要增加一个对象实现工厂的缺点

  public class ShapeFactory {
    public static Object getClass(Class<? extends Shape> clazz){
    	Object obj = null;
    	
    	try {
			obj = Class.forName(clazz.getName()).newInstance();
		} catch (InstantiationException e) {

			e.printStackTrace();
		} catch (IllegalAccessException e) {

			e.printStackTrace();
		} catch (ClassNotFoundException e) {

			e.printStackTrace();
		}
    	return obj;
    }
}

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.java

1、普通方式

  public class FactoryPatternDemo {
    public static void main (String[]args){
     //初始化工厂
     ShapeFactory shapeFactory = new ShapeFactory();
     
     //获取Circle的对象，并调用它的draw方法
     Shape circle = shapeFactory.getShape("CIRCLE");
     
     //调用Circle的draw方法
     circle.draw();

     //获取Square的对象，并调用它的draw方法
     Shape square= shapeFactory.getShape("SQUARE");
     
     //调用Square的draw方法
     square.draw();

     //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
     Shape rectangle = shapeFactory.getShape("RECTANGLE");

     //调用 Rectangle 的 draw 方法
     rectangle.draw();
  }
}

2、反射方式
 

  public class FactoryPatternDemo {
    public static void main (String[]args){
     
     //获取Circle的对象，并调用它的draw方法
     Circle circle = (Circle)ShapeFactory.getClass(Circle.class);
     
     //调用Circle的draw方法
     circle.draw();

     //获取Square的对象，并调用它的draw方法
     Square square = (Square)ShapeFactory.getClass(Square.class);
     
     //调用Square的draw方法
     square.draw();

     //获取 Rectangle 的对象，并调用它的 draw 方法
     Rectangle rectangle= (Rectangle)ShapeFactory.getClass(Rectangle .class);

     //调用 Rectangle 的 draw 方法
     rectangle.draw();
  }
}

步骤5
验证输出。

Inside Circle::draw() method.
Inside Rectangle::draw() method.
Inside Square::draw() method.