工厂方法模式(设计模式详解版)-mile米乐体育
设计模式
2021年02月06日 15:32
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优点:
- 用户只需要知道具体工厂的名称就可得到所要的产品,无须知道产品的具体创建过程。
- 灵活性增强,对于新产品的创建,只需多写一个相应的工厂类。
- 典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类,无须关心其他实现类,满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则。
缺点:
- 类的个数容易过多,增加复杂度
- 增加了系统的抽象性和理解难度
- 抽象产品只能生产一种产品,此弊端可使用抽象工厂模式解决。
应用场景:
- 客户只知道创建产品的工厂名,而不知道具体的产品名。如 tcl 电视工厂、海信电视工厂等。
- 创建对象的任务由多个具体子工厂中的某一个完成,而抽象工厂只提供创建产品的接口。
- 客户不关心创建产品的细节,只关心产品的品牌
模式的结构与实现
工厂方法模式由抽象工厂、具体工厂、抽象产品和具体产品等4个要素构成。本节来分析其基本结构和实现方法。1. 模式的结构
工厂方法模式的主要角色如下。- 抽象工厂(abstract factory):提供了创建产品的接口,调用者通过它访问具体工厂的工厂方法 newproduct() 来创建产品。
- 具体工厂(concretefactory):主要是实现抽象工厂中的抽象方法,完成具体产品的创建。
- 抽象产品(product):定义了产品的规范,描述了产品的主要特性和功能。
- 具体产品(concreteproduct):实现了抽象产品角色所定义的接口,由具体工厂来创建,它同具体工厂之间一一对应。
2. 模式的实现
根据图 1 写出该模式的代码如下:package factorymethod; public class abstractfactorytest { public static void main(string[] args) { try { product a; abstractfactory af; af = (abstractfactory) readxml1.getobject(); a = af.newproduct(); a.show(); } catch (exception e) { system.out.println(e.getmessage()); } } } //抽象产品:提供了产品的接口 interface product { public void show(); } //具体产品1:实现抽象产品中的抽象方法 class concreteproduct1 implements product { public void show() { system.out.println("具体产品1显示..."); } } //具体产品2:实现抽象产品中的抽象方法 class concreteproduct2 implements product { public void show() { system.out.println("具体产品2显示..."); } } //抽象工厂:提供了厂品的生成方法 interface abstractfactory { public product newproduct(); } //具体工厂1:实现了厂品的生成方法 class concretefactory1 implements abstractfactory { public product newproduct() { system.out.println("具体工厂1生成-->具体产品1..."); return new concreteproduct1(); } } //具体工厂2:实现了厂品的生成方法 class concretefactory2 implements abstractfactory { public product newproduct() { system.out.println("具体工厂2生成-->具体产品2..."); return new concreteproduct2(); } }
package factorymethod; import javax.xml.parsers.*; import org.w3c.dom.*; import java.io.*; class readxml1 { //该方法用于从xml配置文件中提取具体类类名,并返回一个实例对象 public static object getobject() { try { //创建文档对象 documentbuilderfactory dfactory = documentbuilderfactory.newinstance(); documentbuilder builder = dfactory.newdocumentbuilder(); document doc; doc = builder.parse(new file("src/factorymethod/config1.xml")); //获取包含类名的文本节点 nodelist nl = doc.getelementsbytagname("classname"); node classnode = nl.item(0).getfirstchild(); string cname = "factorymethod." classnode.getnodevalue(); //system.out.println("新类名:" cname); //通过类名生成实例对象并将其返回 class c = class.forname(cname); object obj = c.newinstance(); return obj; } catch (exception e) { e.printstacktrace(); return null; } } }注意:该程序中用到了 xml 文件,如果想要获取该文件,请点击“下载”,就可以对其进行下载。 程序运行结果如下:
具体工厂1生成-->具体产品1... 具体产品1显示...如果将 xml 配置文件中的 concretefactory1 改为 concretefactory2,则程序运行结果如下:
具体工厂2生成-->具体产品2... 具体产品2显示...
模式的应用实例
【例1】用工厂方法模式设计畜牧场。 分析:有很多种类的畜牧场,如养马场用于养马,养牛场用于养牛,所以该实例用工厂方法模式比较适合。 对养马场和养牛场等具体工厂类,只要定义一个生成动物的方法 newanimal() 即可。由于要显示马类和牛类等具体产品类的图像,所以它们的构造函数中用到了 jpanel、jlabd 和 imageicon 等组件,并定义一个 show() 方法来显示它们。 客户端程序通过对象生成器类 readxml2 读取 xml 配置文件中的数据来决定养马还是养牛。其结构图如图 2 所示。package factorymethod; import java.awt.*; import javax.swing.*; public class animalfarmtest { public static void main(string[] args) { try { animal a; animalfarm af; af = (animalfarm) readxml2.getobject(); a = af.newanimal(); a.show(); } catch (exception e) { system.out.println(e.getmessage()); } } } //抽象产品:动物类 interface animal { public void show(); } //具体产品:马类 class horse implements animal { jscrollpane sp; jframe jf = new jframe("工厂方法模式测试"); public horse() { container contentpane = jf.getcontentpane(); jpanel p1 = new jpanel(); p1.setlayout(new gridlayout(1, 1)); p1.setborder(borderfactory.createtitledborder("动物:马")); sp = new jscrollpane(p1); contentpane.add(sp, borderlayout.center); jlabel l1 = new jlabel(new imageicon("src/a_horse.jpg")); p1.add(l1); jf.pack(); jf.setvisible(false); jf.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close); //用户点击窗口关闭 } public void show() { jf.setvisible(true); } } //具体产品:牛类 class cattle implements animal { jscrollpane sp; jframe jf = new jframe("工厂方法模式测试"); public cattle() { container contentpane = jf.getcontentpane(); jpanel p1 = new jpanel(); p1.setlayout(new gridlayout(1, 1)); p1.setborder(borderfactory.createtitledborder("动物:牛")); sp = new jscrollpane(p1); contentpane.add(sp, borderlayout.center); jlabel l1 = new jlabel(new imageicon("src/a_cattle.jpg")); p1.add(l1); jf.pack(); jf.setvisible(false); jf.setdefaultcloseoperation(jframe.exit_on_close); //用户点击窗口关闭 } public void show() { jf.setvisible(true); } } //抽象工厂:畜牧场 interface animalfarm { public animal newanimal(); } //具体工厂:养马场 class horsefarm implements animalfarm { public animal newanimal() { system.out.println("新马出生!"); return new horse(); } } //具体工厂:养牛场 class cattlefarm implements animalfarm { public animal newanimal() { system.out.println("新牛出生!"); return new cattle(); } }
package factorymethod; import javax.xml.parsers.*; import org.w3c.dom.*; import java.io.*; class readxml2 { public static object getobject() { try { documentbuilderfactory dfactory = documentbuilderfactory.newinstance(); documentbuilder builder = dfactory.newdocumentbuilder(); document doc; doc = builder.parse(new file("src/factorymethod/config2.xml")); nodelist nl = doc.getelementsbytagname("classname"); node classnode = nl.item(0).getfirstchild(); string cname = "factorymethod." classnode.getnodevalue(); system.out.println("新类名:" cname); class c = class.forname(cname); object obj = c.newinstance(); return obj; } catch (exception e) { e.printstacktrace(); return null; } } }程序的运行结果如图 3 所示。
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