w该对象就会对该对象耦合严重假如我们要更换对象所有new对象的地方都需要修改一遍这显然违背了软件设计的开闭原则。

如果我们使用工厂来生产对象我们就只和工厂打交道就可以了彻底和对象解耦如果要更换对象直接在工厂里更换该对象即可达到了与对象解耦的目的所以说工厂模式最大的优点就是解耦。

简单工厂模式不属于GOF的23种经典设计模式工厂方法模式抽象工厂模式

1.2简单工厂模式

Pattern是一种创建型设计模式它提供了一个工厂类该类专门用于创建其他对象。

简单工厂模式属于静态工厂模式即在工厂类中提供静态方法根据传入的参数不同返回不同的对象实例。

简单工厂模式包含三个角色

工厂类Creator提供了创建产品的方法调用者通过该方法来获取产品。

抽象产品类Product定义了产品的规范描述了产品的主要特性和功能。

具体产品类Concrete

Product定义具体的产品实现类实现抽象产品类中的抽象方法。

原先逻辑

null;if(americano.equals(type))

{coffee

RuntimeException(对不起您所点的咖啡没有);}//

加配料coffee.addMilk();coffee.addSugar();return

coffee;}

store.orderCoffee(latte);System.out.println(coffee.getName());}

}SimpleCoffeeFactory是工厂类负责生产不同类型的咖啡Coffeestore是客户端通过调用工厂类的方法来获取咖啡。

简单工厂模式属于创建型模式通过将对象的创建工作交给工厂类来实现客户端与具体产品类的解耦可以方便地扩展新的产品类型同时也便于管理和维护。

在这个例子中Coffeestore只需要调用工厂类的createCoffee方法即可获取不同类型的咖啡而不需要关心具体如何创建。

工厂factory处理创建对象的细节一旦有了SimpleCoffeeFactoryCoffeeStore类中的orderCoffee()就变成此对象的客户后期如果需要Coffee对象直接从工厂中获取即可。

这样也就解除了和Coffee实现类的耦合同时又产生了新的耦合CoffeeStore对象和SimpleCoffeeFactory工厂对象的耦合工厂对象和商品对象的耦合。

后期如果再加新品种的咖啡我们势必要需求修改SimpleCoffeeFactory的代码违反了开闭原则。

工厂类的客户端可能有很多比如创建美团外卖等这样只需要修改工厂类的代码省去其他的修改操作。

扩展静态工厂

静态工厂是一种创建对象的方式它通过一个静态方法来获取对象有时也被称为静态工厂方法。

静态工厂方法通常不需要创建对象所以可以在不创建对象的情况下直接返回对象。

通过扩展静态工厂我们可以让工厂方法更加灵活以便能够生产不同类型的对象。

它也不是23种设计模式中的

public

null;if(americano.equals(type))

{coffee

封装了创建对象的过程可以通过参数直接获取对象。

把对象的创建和业务逻辑层分开这样以后就避免了修改客户代码如果要实现新产品直接修改工厂类而不需要在原代码中修改这样就降低了客户代码修改的可能性更加容易扩展。

1.3工厂方法模式

针对上例中的缺点使用工厂方法模式就可以完美的解决完全遵循开闭原则。

工厂方法模式Factory

Pattern又称为工厂模式是一种创建型设计模式。

在工厂方法模式中定义一个用于创建对象的接口但让子类决定将哪一个类实例化。

工厂方法把类的实例化推迟到子类中进行从而实现了解耦。

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。

抽象工厂

factory.createCoffee();coffee.addMilk();coffee.addSugar();return

coffee;}

CoffeeStore();//创建工厂对象CoffeeFactory

factory

AmericanCoffeeFactory();store.SetFactory(factory);//

点咖啡Coffee

store.orderCoffee();System.out.println(coffee.getName());}

}这就是实现开闭原则的核心一旦转换成功我们拓展功能就只需要增加相应类的or接口即可不需要再动原来的代码

工厂方法模式是简单工厂模式的进一步抽象。

由于使用了多态性工厂方法模式保持了简单工厂模式的优点而且克服了它的缺点。

优缺点

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在系统增加新的产品时只需要添加具体产品类和对应的具体工厂类无须对原工厂进行任何修改满足开闭原则

每增加一个产品就要增加一个具体产品类和一个对应的具体工厂类这增加了系统的复杂度。

工厂方法模式增加了系统抽象性和理解难度需要对工厂类和具体产品类进行抽象和设计。

常见应用

任何需要创建对象的场景特别是对象创建过程复杂或需要隐藏细节的场景。

1.4抽象工厂模式

产品族是指一组具有相似特征和用途的产品它们通常共享相同的品牌名称、市场定位和推广策略。

比如苹果公司的iPhone产品族包括iPhone

12、iPhone

同一级别产品是指在市场上竞争的具有相似功能和特点的产品。

这些产品可能来自不同的品牌但是它们都是在同一细分市场上竞争的产品。

举例来说苹果公司的iPhone和三星公司的Galaxy手机都是智能手机它们在市场上是同一级别的产品。

在抽象工厂模式中我们定义一个抽象工厂接口该接口具有多个工厂方法每个工厂方法负责创建一个产品族中的一种产品。

然后我们创建一个具体的工厂类来实现抽象工厂接口并在其中实现工厂方法以便能够创建具体的产品。

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本工厂方法模式只生产一个等级的产品而抽象工厂模式可生产多个等级的产品。

抽象工厂Abstract

Factory提供了创建产品的接口它包含多个创建产品的方法可以创建多个不同等级的产品。

具体工厂Concrete

Factory主要是实现抽象工厂中的多个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抽象工厂模式有多个抽象产品。

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

抽象工厂

com.yanyu.AbstractFactory;public

interface

com.yanyu.AbstractFactory;public

abstract

com.yanyu.AbstractFactory;public

class

com.yanyu.AbstractFactory;public

class

com.yanyu.AbstractFactory;public

class

ItalyDessertFactory();AmericanDessertFactory

factory

factory.createDessert();System.out.println(coffee.getName());

dessert.show();

如果要加同一个产品族的话只需要再加一个对应的工厂类即可不需要修改其他的类。

优缺点

当一个产品族中的多个对象被设计成一起工作时它能保证客户端始终只使用同一个产品族中的对象。

由于抽象工厂只能创建某个产品族中的全部产品所以加入新产品时需要修改所有的具体工厂类增加了维护成本

常见应用

操作系统的UI界面设计操作系统常常提供多种不同的UI界面风格如Windows提供的经典风格、XP风格、Win7风格等可以使用抽象工厂模式来实现对不同风格的UI界面进行定制和管理。

游戏开发游戏中的物品、角色、道具等都可以使用抽象工厂模式来进行设计不同的游戏可以使用不同的抽象工厂来创建不同的游戏元素。

数据库连接数据库连接器可以使用抽象工厂模式来设计通过使用不同的工厂来创建不同类型的数据库连接器从而支持多种不同的数据库类型。

跨平台开发不同的操作系统和不同的硬件架构需要不同的代码实现使用抽象工厂模式可以通过实现不同的工厂来创建适配不同平台的代码。

GUI开发GUI框架常常需要支持多种不同的控件和主题使用抽象工厂模式可以通过不同的工厂来创建不同的控件和主题。

1.5JDK源码解析-Collection.iterator方法

public

ArrayList();list.add(令狐冲);list.add(风清扬);list.add(任我行);

list.iterator();//使用迭代器遍历while(it.hasNext())

{String

it.next();System.out.println(ele);}}

Collection接口是抽象工厂类ArrayList是具体的工厂类Iterator接口是抽象商品类ArrayList类中的Iter内部类是具体的商品类。

在具体的工厂类中iterator()方法创建具体的商品类的对象。

二、实验

本关任务某电视机厂专为各知名电视机品牌代工生产各类电视机当需要海尔牌电视机时只需要在调用该工厂的工厂方法时传入参数“Haier”需要海信电视机时只需要传入参数“Hisense”工厂可以根据传入的不同参数返回不同品牌的电视机。

现使用简单工厂模式来模拟程序将会自动从配置文件中读取参数请根据以下类图来补全代码。

相关知识

Factory工厂角色Product抽象产品角色ConcreteProduct具体产品角色

简单工厂模式缺点

工厂类集中了所有产品的创建逻辑职责过重一旦不能正常工作整个系统都要受到影响增加系统中类的个数引入了新的工厂类增加了系统的复杂度和理解难度系统扩展困难一旦添加新产品不得不修改工厂逻辑由于使用了静态工厂方法造成工厂角色无法形成基于继承的等级结构工厂类不能得到很好地扩展。

编程要求

根据提示给“HaierTV.javaHisenseTV.javaTVFactory.java”三个代码文件内注释需要填空地方补充代码。

Product抽象产品角色

TV/**填空——————————**/{Overridepublic

void

{System.out.println(海尔电视机播放中......);}

}package

TV/**填空——————————**/{Overridepublic

void

{System.out.println(海信电视机播放中......);}

}Factory工厂角色

Exception{if(brand.equalsIgnoreCase(Haier)){System.out.println(电视机工厂生产海尔电视机);/******填空******/return

new

if(brand.equalsIgnoreCase(Hisense)){System.out.println(电视机工厂生产海信电视机);/******填空******/return

new

HisenseTV();/************/}else{throw

new

javax.xml.parsers.DocumentBuilder;

import

javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;

import

getBrandName(){try{//创建文档对象DocumentBuilderFactory

dFactory

DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilder

builder

dFactory.newDocumentBuilder();Document

doc;doc

File(/data/workspace/myshixun/src/SimpleFactoryconfigTV.xml));//获取包含品牌名称的文本节点NodeList

doc.getElementsByTagName(brandName);Node

classNodenl.item(0).getFirstChild();String

brandNameclassNode.getNodeValue().trim();return

null;}}

}这段代码实现了从指定的XML配置文件中获取电视品牌名称的方法。

具体步骤如下

导入所需要的Java类库包括org.w3c.dom、javax.xml.parsers和java.io.File。

创建XMLUtilTV类并定义静态的getBrandName方法返回类型为String用于获取配置文件中的品牌名称。

在getBrandName方法中使用DocumentBuilderFactory类和DocumentBuilder类来创建文档对象即读取XML配置文件。

获取文档对象中的品牌名称节点通过doc.getElementsByTagName(brandName)获取节点列表然后使用nl.item(0)获取第一个节点再使用getFirstChild()获取节点的第一个子节点。

最后通过classNode.getNodeValue().trim()获取节点的文本值并去掉开头结尾的空格。

package

TVFactory.produceTV(brandName);tv.play();}catch(Exception

e){System.out.println(e.getMessage());}}

}2.2工厂方法模式

本关任务将原有的电视机工厂进行分割为每种品牌的电视机提供一个子工厂海尔工厂专门负责生产海尔电视机海信工厂专门负责生产海信电视机如果需要生产

TCL

工厂或创维工厂即可原有的工厂无须做任何修改使得整个系统具有更加的灵活性和可扩展性。

现使用工厂方法模式来模拟程序将会自动从配置文件中读取参数请根据以下类图来修补代码。

相关知识

Product抽象产品ConcreteProduct具体产品Factory抽象工厂ConcreteFactory具体工厂

实现要点

该接口必须声明对所有产品都有意义的方法。

在创建类中添加一个空的工厂方法。

该方法的返回类型必须遵循通用的产品接口。

在创建者代码中找到对于产品构造函数的所有引用。

同时将创建产品的代码移入工厂方法。

你可能需要在工厂方法中添加临时参数来控制返回的产品类型。

工厂方法的代码看上去可能非常糟糕。

switch

我们很快就会修复这个问题。

为工厂方法中的每种产品编写一个创建者子类

然后在子类中重写工厂方法

并将基本方法中的相关创建代码移动到工厂方法中。

如果应用中的产品类型太多

那么为每个产品创建子类并无太大必要

这时你也可以在子类中复用基类中的控制参数。

如果代码经过上述移动后

基础工厂方法中已经没有任何代码

系统中类的个数将成对增加在一定程度上增加了系统的复杂度会给系统带来一些额外的开销增加了系统的抽象性和理解难度。

编程要求

根据提示给“HaierTVFactory.javaHisenseTVFactory.java”两个代码文件内注释需要填空地方补充代码。

Product抽象产品

{System.out.println(海尔电视机播放中......);}

}package

{System.out.println(海信电视机播放中......);}

}Factory抽象工厂

factory;factory(TVFactory)XMLUtil.getBean();tvfactory.produceTV();tv.play();}catch(Exception

e){System.out.println(e.getMessage());}}

}package

javax.xml.parsers.DocumentBuilder;

import

javax.xml.parsers.DocumentBuilderFactory;

import

getBean(){try{//创建文档对象DocumentBuilderFactory

dFactory

DocumentBuilderFactory.newInstance();DocumentBuilder

builder

dFactory.newDocumentBuilder();Document

doc;doc

File(./src/FactoryMethodconfig.xml));//获取包含类名的文本节点NodeList

doc.getElementsByTagName(className);Node

classNodenl.item(0).getFirstChild();String

cNameclassNode.getNodeValue();//通过类名生成实例对象并将其返回Class

obj;}catch(Exception

本关任务一个智慧蔬菜大棚需要光照、土壤和空气传感器来搭建物联网联网方式有

zigbee

两种之一。

相同联网方式的传感器构成一个产品族而相同类型的传感器构成了一个产品等级结构现使用抽象工厂模式模拟该场景程序将会自动从配置文件中读取联网方式系统能全套生成不需要考虑兼容性问题请根据以下类图来修补文件中的代码。

相关知识

AbstractFactory抽象工厂ConcreteFactory具体工厂AbstractProduct抽象产品ConcreteProduct具体产品

实现方法

以不同的产品类型与产品变体为维度绘制矩阵。

为所有产品声明抽象产品接口。

并且在接口中为所有抽象产品提供一组构建方法。

为每种产品变体实现一个具体工厂类。

在应用程序中开发初始化代码。

该代码根据应用程序配置或当前环境

然后将该工厂对象传递给所有需要创建产品的类。

找出代码中所有对产品构造函数的直接调用

抽象工厂模式缺点

增加新的产品等级结构麻烦需要对原有系统进行较大的修改甚至需要修改抽象层代码这显然会带来较大的不便违背了开闭原则。

编程要求

produceLightsensor();Soilsensor

produceSoilsensor();

Work(){System.out.println(mesh空气传感器正常工作中);}

}/**********

{System.out.println(mesh光照传感器正常工作中);}

}/**********

{System.out.println(mesh土壤传感器正常工作中);}

}/**********

{System.out.println(zigbee空气传感器正常工作中);}

}/**********

{System.out.println(zigbee光照传感器正常工作中);}

}/**********

{System.out.println(zigbee土壤传感器正常工作中);}

}/**********

factory;factory(TVFactory)XMLUtil.getBean();tvfactory.produceTV();tv.play();}catch(Exception

e){System.out.println(e.getMessage());}}