1.什么是工厂模式

  • 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。实现了创建者和调用者分离,工厂模式分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂模式

    2.工厂模式好处

  • 工厂模式是我们最常用的实例化对象模式了,是用工厂方法代替new操作的一种模式。

  • 利用工厂模式可以降低程序的耦合性,为后期的维护修改提供了很大的便利。
  • 将选择实现类、创建对象统一管理和控制。从而将调用者跟我们的实现类解耦。

    3.为什么要学习工厂设计模式

  • 不知道你们面试题问到过源码没有,你知道Spring的源码吗,MyBatis的源码吗,等等等 如果你想学习很多框架的源码,或者你想自己开发自己的框架,就必须先掌握设计模式(工厂设计模式用的是非常非常广泛的)

    4.Spring开发中的工厂设计模式

    1.Spring IOC

  • 看过Spring源码就知道,在Spring IOC容器创建bean的过程是使用了工厂设计模式

  • Spring中无论是通过xml配置还是通过配置类还是注解进行创建bean,大部分都是通过简单工厂来进行创建的。
  • 当容器拿到了beanName和class类型后,动态的通过反射创建具体的某个对象,最后将创建的对象放到Map中。

    2.为什么Spring IOC要使用工厂设计模式创建Bean呢

  • 在实际开发中,如果我们A对象调用B,B调用C,C调用D的话我们程序的耦合性就会变高。(耦合大致分为类与类之间的依赖,方法与方法之间的依赖。)

  • 在很久以前的三层架构编程时,都是控制层调用业务层,业务层调用数据访问层时,都是是直接new对象,耦合性大大提升,代码重复量很高,对象满天飞
  • 为了避免这种情况,Spring使用工厂模式编程,写一个工厂,由工厂创建Bean,以后我们如果要对象就直接管工厂要就可以,剩下的事情不归我们管了。Spring IOC容器的工厂中有个静态的Map集合,是为了让工厂符合单例设计模式,即每个对象只生产一次,生产出对象后就存入到Map集合中,保证了实例不会重复影响程序效率。

    5.工厂模式分类

  • 工厂模式分为简单工厂、工厂方法、抽象工厂模式

  • 简单工厂 :用来生产同一等级结构中的任意产品。(不支持拓展增加产品)
  • 工厂方法 :用来生产同一等级结构中的固定产品。(支持拓展增加产品)
  • 抽象工厂 :用来生产不同产品族的全部产品。(不支持拓展增加产品;支持增加产品族)
    我下面来使用代码演示一下:

    5.1 简单工厂模式

    什么是简单工厂模式

  • 简单工厂模式相当于是一个工厂中有各种产品,创建在一个类中,客户无需知道具体产品的名称,只需要知道产品类所对应的参数即可。但是工厂的职责过重,而且当类型过多时不利于系统的扩展维护。

代码演示:

  1. 创建一种产品类型,产品类型是车 ```java /**
    • 一类产品类型,产品类型是车 */ public interface Car { void run(); }
  1. 2. 创建一种产品:宝马, 类型是车
  2. ```java
  3. /**
  4. * 一种产品:宝马, 类型是车
  5. */
  6. public class Bmw implements Car{
  7. @Override
  8. public void run() {
  9. System.out.println("我是宝马");
  10. }
  11. }
  1. 创建工另外一种产品(奥迪) ```java /**
    • 一种产品:奥迪, 类型是车 */ public class AoDi implements Car{ @Override public void run() { System.out.println(“我是奥迪”); } }
  1. 4. 创建核心工厂类,由他决定具体调用哪产品
  2. ```java
  3. /**
  4. * 这是一个工厂,这个厂是用来造车的
  5. */
  6. public class CarFactory {
  7. /**
  8. * 可以造多个不同的产品,但是产品的类型是车
  9. * @param name 指定生产的产品名称
  10. * @return 返回该类型产品 (多态)
  11. */
  12. public static Car createCar(String name) {
  13. if (name == null || "".equals(name)) {
  14. return null;
  15. }
  16. if ("奥迪".equals(name)) {
  17. return new AoDi();
  18. }
  19. if ("宝马".equals(name)) {
  20. return new Bmw();
  21. }
  22. return null;
  23. }
  24. }
  1. 演示创建工厂的具体实例

    1. /**
    2. * 客户端,我想要什么类型的汽车,你来给我创建
    3. */
    4. public class Client {
    5. public static void main(String[] args) {
    6. //告诉汽车厂,我想要一辆车,类型是宝马
    7. Car bmw = CarFactory.createCar("宝马");
    8. //给了我一辆宝马,我开走了
    9. bmw.run();
    10. //告诉汽车厂,我想要一辆车,类型是奥迪
    11. Car aoDi = CarFactory.createCar("奥迪");
    12. //给了我一辆奥迪,我开走了
    13. aoDi.run();
    14. //告诉你的汽车厂,我想要一辆车,类型是迈凯伦
    15. Car mkl = CarFactory.createCar("迈凯伦");
    16. if (mkl == null) {
    17. //对不起,我们厂造不了迈凯伦
    18. }
    19. }
    20. }

    单工厂的优点/缺点

  • 优点:简单工厂模式能够根据外界给定的信息,决定究竟应该创建哪个具体类的对象。明确区分了各自的职责和权力,有利于整个软件体系结构的优化。
  • 缺点:很明显工厂类集中了所有实例的创建逻辑,容易违反GRASPR的高内聚的责任分配原则

    小结:

    在简单工厂模式里面 屏蔽了产品创建细节,我们只需要提供需要的具体产品名称,工厂会给我们创建一个该类型的对象(多态)。我们对汽车这一产品类型进行了抽象,使用时只需要调用该类型的特征方法(产品类型声明的run方法)即可。

    5.2 工厂方法模式

    什么是工厂方法模式

  • 工厂方法模式Factory Method,又称多态性工厂模式。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。该核心类成为一个抽象工厂角色,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当被实例化这种细节

代码演示:

  1. 创建工厂

    /**
    * 一类产品类型,产品类型是车
    */
    public interface Car {
     void run();
    }
    
  2. 创建工厂方法调用接口(所有的产品需要new出来必须继承他来实现方法) ```java /**

    • 一类工厂类型,工厂类型是造车 */ public interface CarFactory {

      /**

      • 你会有多个工厂,一个厂造一种类型的汽车,可以造多个类型的汽车
      • @return */ Car createCar(); }

3. 创建工厂的产品(奥迪)
```java
/**
 * 一种产品:奥迪, 类型是车
 */
public class AoDi implements Car{
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("我是奥迪");
    }
}
  1. 创建工厂另外一种产品(宝马)

    /**
    * 一种产品:宝马, 类型是车
    */
    public class Bmw implements Car{
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("我是宝马");
     }
    }
    
  2. 创建工厂方法调用接口的实例(奥迪) ```java /**

    • 奥迪工厂类型,工厂类型是造车,造奥迪车的工厂 */ public class AoDiFactory implements CarFactory{ @Override public Car createCar() { return new AoDi(); } }

6. 创建工厂方法调用接口的实例(宝马)
```java
/**
 * 宝马工厂类型,工厂类型是造车,造宝马车的工厂
 */
public class BmwFactory implements CarFactory{
    @Override
    public Car createCar() {
        return new Bmw();
    }
}
  1. 演示创建工厂的具体实例

    /**
    * 客户端,我想要什么类型的汽车,你来给我创建
    */
    public class Client {
     public static void main(String[] args) {
    
         //我想要奥迪汽车,我找到了你们公司造奥迪的汽车厂,他来造车
         Car aoDi = new AoDiFactory().createCar();
         //造好车,我开走了
         aoDi.run();
    
         //我想要宝马汽车,我找到了你们公司造宝马的汽车厂,他来造车
         Car bmw = new BmwFactory().createCar();
         //造好车,我开走了
         bmw.run();
    
         //我想要迈凯伦,可惜找不到造迈凯伦的汽车厂,无法购买迈凯伦
     }
    }
    

    小结:

    和简单工厂一样的是只能创建指定类型的产品,但是对简单工厂中创建实例的具体方法进行下放,由具体的实现工厂实现。

    5.3 抽象工厂模式

    什么是抽象工厂模式

  • 抽象工厂简单地说是工厂的工厂,抽象工厂可以创建具体工厂,由具体工厂来产生具体产品。

工厂模式 - 图1
代码演示:

  1. 创建第一个产品类型,及实现类

    /**
    * 一类产品类型,产品类型是车
    */
    public interface Car {
     void run();
    }
    
    /**
    * 一种产品:奥迪, 类型是车
    */
    public class AoDi implements Car {
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("我是奥迪");
     }
    }
    
    /**
    * 一种产品:宝马, 类型是车
    */
    public class Bmw implements Car {
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("我是宝马");
     }
    }
    
  2. 创建第二个产品类型,及实现类

    /**
    * 一类产品类型,产品类型是引擎
    */
    public interface Engine {
    
     void run();
    }
    
    /**
    * 一种产品:V3发动机, 类型是引擎
    */
    public class V3Engine implements Engine {
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("我是 2.0T V3 发动机");
     }
    }
    
    /**
    * 一种产品:V5发动机, 类型是引擎
    */
    public class V5Engine implements Engine {
     @Override
     public void run() {
         System.out.println("我是 3.0T V5 发动机");
     }
    }
    
  3. 创建一个总工厂,及实现类(由总工厂的实现类决定调用那个工厂的那个实例)

    public interface TotalFactory {
    
     Car createCar();
    
     Engine createEngine();
    }
    
    public class AoDiV5Factory implements TotalFactory{
     @Override
     public Car createCar() {
         return new AoDi();
     }
    
     @Override
     public Engine createEngine() {
         return new V5Engine();
     }
    }
    

    ```java public class BmwV3Factory implements TotalFactory{ @Override public Car createCar() {

     return new Bmw();
    

    }

    @Override public Engine createEngine() {

     return new V3Engine();
    

    } }


4. 运行测试
```java
/**
 * 客户端,我想要什么类型的汽车(引擎),你来给我创建
 */
public class Client {

    //创建和使用汽车和引擎
    public static void createCarAndEngine(TotalFactory totalFactory){
        //我不知道是什么类型工厂,但我知道这个类型的工厂都可以创建引擎
        Engine engine = totalFactory.createEngine();
        //我不知道是什么类型工厂,但我知道这个类型的工厂都可以创建汽车
        Car car = totalFactory.createCar();
        //我不知道是什么类型的汽车,但是我知道他们都可以运行(run)
        car.run();
        //我不知道是什么类型的引擎,但是我知道他们都可以运行(run)
        engine.run();
    }

    public static void main(String[] args) {
        //我想要一辆车,类型是宝马V3(搭载V3引擎),我不知道具体实现
        TotalFactory bmwV3Factory = new BmwV3Factory();

        //我只知道我需要一辆车和一个引擎
        createCarAndEngine(bmwV3Factory);

        //我想要一辆车,类型是奥迪V5(搭载V5引擎),我不知道具体实现
        TotalFactory aoDiV5Factory = new AoDiV5Factory();

        //我只知道我需要一辆车和一个引擎
        createCarAndEngine(aoDiV5Factory);

    }
}

小结:

抽象工厂模式对工厂进行了抽象,可以创建具体的工厂来实现产品的创建。是工厂的工厂。

总结:

简单工厂模式类似我有一个工厂,这个工厂可以制造一种类型的不同产品(制造方法都在一个工厂里面);
工厂方法模式类似我有一堆工厂,每个工厂可以制造一种类型的一种产品(制造方法分布在每个工厂中);
抽象方法模式类似我有一个公司,我可以建造多个不同的工厂,每个工厂制造一种产品;