工厂模式是JAVA中最常用的设计模式之一,这种设计模式属于创建性模式,是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,并且是通过使用同一个接口来指向新创建的对象例如:你在买一辆车时并不需要这辆车的具体实现,只要从工厂里直接提货就好。
我们来举一个简单的栗子体会一下工厂模式的含义,在这个栗子中我们创建一个形状接口及其实现类,还有一个工厂类。
第一步:创建接口Shape.java
public interface Shape { void draw();}
第二步:创建Shape.java的实现类
Circle.java
public class Circle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Circle::draw() method."); }}
Rectangle.java
public class Rectangle implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Rectangle::draw() method."); }}
Square.java
public class Square implements Shape { @Override public void draw() { System.out.println("Inside Square::draw() method."); }}
第三步:创建一个工厂ShapeFactory1.java
public class ShapeFactory1 { private final String CIRCLE = "CIRCLE"; private final String RECTANGLE = "RECTANGLE"; private final String SQUARE = "SQUARE"; /** * 使用getShape()获取形状类型对象 * @param shapeType * @return */ public Shape getShape(String shapeType){ if(StringUtils.isEmpty(shapeType)){ 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; }}
第四步:使用该工厂来创建对象
public class FactoryPatternDemo1 { public static void main(String[] args) { ShapeFactory1 factory1 = new ShapeFactory1(); //获取circle对象 Shape shape1 = factory1.getShape("circle"); shape1.draw(); //获取Rectangle对象 Shape shape2 = factory1.getShape("Rectangle"); shape2.draw(); //获取Square对象 Shape shape3 = factory1.getShape("Square"); shape3.draw(); }}
第五步:验证输出
Inside Circle::draw() method.Inside Rectangle::draw() method.Inside Square::draw() method.
由此总结工厂模式的优缺点:
优点:
1、一个调用者只要知道其名字就可以,不需要知道其创建过程;
2、拓展性高:增加产品时只需要拓展一个工厂类就好了。
缺点:
每次增加一个产品就要新增一个具体类和实现工厂,使得系统中类的个数成倍增加,一定程度上增加了系统的复杂度。
所以,我们在创建复杂对象时适合使用工厂模式,创建简单对象时使用new关键字来创建。
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上面的代码中存在一个很大的问题:每增加一个实现类就要修改ShapeFactory1.java的代码,这样是及其不正确的做法,为了解决这个问题,我们使用反射机制来改进。
升级版本一:
工厂类:
public class ShapeFactory2 { public static Object getClass(Class clazz){ Object obj = null; try { obj = Class.forName(clazz.getName()).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return obj; }}
使用工厂:
public class FactoryPatternDemo2 { public static void main(String[] args) { Circle circle = (Circle) ShapeFactory2.getClass(Circle.class); circle.draw(); Rectangle rectangle = (Rectangle) ShapeFactory2.getClass(Rectangle.class); rectangle.draw(); Square square = (Square) ShapeFactory2.getClass(Square.class); square.draw(); }}
这个版本虽然改进了频繁修改代码的缺点,但还是存在一个问题:调用后不能直接拿到想要的对象还要进行类型强转。这次我们使用泛型来解决。
升级版本二:
public class ShapeFactory3 { public staticT getClass(Class clazz) { T obj = null; try { obj = (T) Class.forName(clazz.getName()).newInstance(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return obj; }}
使用工厂:
public class FactoryPatternDemo3 { public static void main(String[] args) { Circle circle = ShapeFactory3.getClass(Circle.class); circle.draw(); Rectangle rect = ShapeFactory3.getClass(Rectangle.class); rect.draw(); Shape square = ShapeFactory3.getClass(Square.class); square.draw(); }}