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本篇內容介紹了“Java設計模式的工廠模式怎么實現”的有關知識，在實際案例的操作過程中，不少人都會遇到這樣的困境，接下來就讓小編帶領大家學習一下如何處理這些情況吧！希望大家仔細閱讀，能夠學有所成！
在Java應用程序中對象無處不在，這些對象都需要進行創建，如果創建的時候直接new對象，那么如果我們要更換對象，所有new對象的地方都需要進行更改。違背了軟件設計原則中的開閉原則。如果我們使用工廠生產對象，只需要在工廠中關注對象的改變即可，達到了與對象解耦的目的，工廠模式最大的特點就是解耦合
補充：
開閉原則： 對擴展開放，對修改關閉。在程序需要進行擴展的時候，不能去修改原有的代碼，實現一個熱插拔的效果。是為了使程序的擴展性好，易于維護和升級。
抽象產品： 定義了產品的規范，描述了產品的主要特性和功能。
具體產品： 實現或者繼承抽象產品的子類
具體工廠： 提供了創建產品的方法，調用者通過該方法來創建產品。
以點咖啡為例:
咖啡抽象類
public abstract class Coffee {
/**
* 獲取咖啡類型
* @return
*/
public abstract String getName();
/**
*加糖
*/
public void addSugar(){
System.out.println("加糖");
}
/**
*加奶
*/
public void addMilk(){
System.out.println("加奶");
}
}美式咖啡類
public class AmericanCoffee extends Coffee{
@Override
public String getName(){
return "美式咖啡";
}
}拿鐵咖啡類
public class LatteCoffee extends Coffee {
@Override
public String getName(){
return "拿鐵咖啡";
}
}咖啡工廠類
public class CoffeeFactory {
public Coffee createCoffee(String type){
Coffee coffee = null;
if("american".equals(type)){
coffee = new AmericanCoffee();
}else if("latten".equals(type)){
coffee = new LatteCoffee();
}else{
throw new RuntimeException("沒有此類型的咖啡");
}
return coffee;
}
}咖啡店類
public class CoffeeStore {
public Coffee orderCoffee(String type){
CoffeeFactory factory = new CoffeeFactory();
//調用生產咖啡的方法
Coffee coffee = factory.createCoffee(type);
coffee.addMilk();
coffee.addSugar();
return coffee;
}
}測試類
public class Test {
public static void main(String[] args) {
CoffeeStore coffeeStore = new CoffeeStore();
Coffee coffee = coffeeStore.orderCoffee("latten");
System.out.println(coffee.getName());
}
}類圖
咖啡工廠負責生產咖啡（具體工廠），咖啡店通過咖啡工廠選取咖啡
其實簡單工廠是大家在實際寫代碼的時候經常用到的，雖然簡單工廠實現了咖啡店與咖啡的耦合，但是可以明顯看到咖啡與咖啡工廠又耦合起來了，后期如果增加咖啡的新品種，我們需要修改咖啡工廠的代碼，這又違背了“開閉原則”。
注意：
簡單工廠和不使用工廠是有很大區別的，如果咖啡店有多個，不使用工廠如果遇到新增咖啡需要修改所有咖啡店，但是使用工廠只需要修改咖啡工廠，類似于將所有咖啡店抽取出一個抽象的咖啡店。
優點：
封裝了創建對象的過程，可以通過參數直接獲取對象，把對象的創建和業務邏輯層分開，這樣可以避免之后修改客戶代碼，如果需要實現新產品直接修改工廠類，更容易擴展。
缺點：
增加新產品時還需要修改工廠類的代碼，違背了“開閉原則”。
靜態工廠，將工廠類中創建對象的功能定義為靜態的,這樣不需要再創建工廠類，直接通過類名調用靜態方法，類似于工具類
public class CoffeeFactory {
//靜態方法
public static Coffee createCoffee(String type){
Coffee coffee = null;
if("american".equals(type)){
coffee = new AmericanCoffee();
}else if("latten".equals(type)){
coffee = new LatteCoffee();
}else{
throw new RuntimeException("沒有此類型的咖啡");
}
return coffee;
}
}對工廠進行抽象，每一種產品對應一個具體工廠，新增產品只需要再新增對應的具體工廠，符合”開閉原則“
抽象工廠： 提供創建產品的接口，調用者通過它訪問具體工廠的工廠方法來創建產品
具體工廠： 主要是實現抽象工廠中的抽象方法，完成具體產品的創建
抽象產品： 定義了產品的規范，描述了產品的主要特性和功能
具體產品： 實現抽象產品所定義的接口，由具體工廠來創建，與具體工廠之間一一對應
抽象咖啡類和具體咖啡類不變
咖啡工廠（抽象工廠）
public interface CoffeeFactory {
/**
* 創建咖啡
* @return
*/
Coffee createCoffee();
}美式咖啡工廠（具體工廠）
public class AmericanCoffeeFactory implements CoffeeFactory{
//美式咖啡工廠對象,專門生產美式咖啡
@Override
public Coffee createCoffee() {
return new AmericanCoffee();
}
}拿鐵咖啡工廠（具體工廠）
public class LatteCoffeeFactory implements CoffeeFactory{
//拿鐵咖啡工廠對象,專門生產拿鐵咖啡
@Override
public Coffee createCoffee() {
return new LatteCoffee();
}
}咖啡店
public class CoffeeStore {
private CoffeeFactory factory;
public void setFactory(CoffeeFactory factory) {
this.factory = factory;
}
/**
* 點咖啡
*/
public Coffee orderCoffee() {
Coffee coffee = factory.createCoffee();
coffee.addSugar();
coffee.addMilk();
return coffee;
}
}測試類
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//創建咖啡店對象
CoffeeStore coffeeStore = new CoffeeStore();
//創建工廠對象
CoffeeFactory factory = new AmericanCoffeeFactory();
coffeeStore.setFactory(factory);
//點咖啡
Coffee coffee = coffeeStore.orderCoffee();
System.out.println(coffee.getName());
}
}類圖
我們只需要知道所點咖啡具體對應的工廠對象，通過咖啡店調用對應的工廠，由工廠創建咖啡對象實現點咖啡的過程
優點：
用戶只需要知道具體工廠就可以獲得所需產品，無需知道產品的具體創建過程
在系統新增產品時只需要添加具體產品類和對應的具體工廠類，無需對原工廠進行修改符合“開閉原則”
缺點：
每增加一個產品就要增加一個對應的具體工廠類，增加的系統的復雜性。如果具體產品種類過多，那么大量的工廠類不僅難以管理，而且也會造成程序中創建的對象過多，嚴重影響內存性能
抽象工廠： 提供創建產品的接口，包含多個創建產品的方法，可以創建多個不同等級的產品
具體工廠： 主要是實現抽象工廠中的多個抽象方法，完成具體產品的創建
抽象產品： 定義了產品的規范，描述了產品的主要特性和功能，抽象工廠模式有多個抽象產品
具體產品： 實現抽象產品所定義的接口，由具體工廠來創建，與具體工廠是多對一關系
咖啡抽象類
public abstract class Coffee {
/**
* 獲取咖啡類型
* @return
*/
public abstract String getName();
/**
*加糖
*/
public void addSugar(){
System.out.println("加糖");
}
/**
*加奶
*/
public void addMilk(){
System.out.println("加奶");
}
}美式咖啡類
public class AmericanCoffee extends Coffee{
@Override
public String getName(){
return "美式咖啡";
}
}拿鐵咖啡類
public class LatteCoffee extends Coffee {
@Override
public String getName(){
return "拿鐵咖啡";
}
}甜品抽象類
public abstract class Dessert {
//甜品抽象類
public abstract void show();
}抹茶慕斯類
public class MatchaMousse extends Dessert{
//抹茶慕斯類
@Override
public void show() {
System.out.println("抹茶慕斯");
}
}提拉米蘇類
public class Tiramisu extends Dessert{
//提拉米蘇類
@Override
public void show() {
System.out.println("提拉米蘇");
}
}甜品工廠
public interface DessertFactory {
/**
* 生產咖啡
* @return
*/
Coffee createCoffee();
/**
* 生產甜品
* @return
*/
Dessert createDessert();
}美式風味甜品工廠類
public class AmericanDessertFactory implements DessertFactory{
/**
*美式風味甜品工廠
* 可以生產美式咖啡和抹茶慕斯
*/
@Override
public Coffee createCoffee() {
return new AmericanCoffee();
}
@Override
public Dessert createDessert() {
return new MatchaMousse();
}
}意大利風味甜品工廠類
public class ItalyDessertFactory implements DessertFactory {
/**
*意大利風味甜品工廠
* 可以生產拿鐵咖啡和提拉米蘇
*/
@Override
public Coffee createCoffee() {
return new LatteCoffee();
}
@Override
public Dessert createDessert() {
return new Tiramisu();
}
}測試類
public class Test {
public static void main(String[] args) {
//ItalyDessertFactory factory = new ItalyDessertFactory();
AmericanDessertFactory factory = new AmericanDessertFactory();
Coffee coffee = factory.createCoffee()
Dessert dessert = factory.createDessert();
System.out.println(coffee.getName());
dessert.show();
}
}類圖
由類圖可見，抽象工廠不再是一個具體工廠對應一個產品，而是一個具體工廠對應一個產品族。如果需要增加一個產品族只需加對應的工廠類，符合”開閉原則“
優點：
在工廠方法的基礎上減少了部分對象的創建，適合于每次只使用同一產品族的對象這類應用場景
缺點：
當產品族中需要增加一個產品時，所有工廠都要修改
配置文件+簡單工廠
通過工廠模式+配置文件的方式解除工廠對象和產品對象的耦合。在工廠類中加載配置文件的全類名，通過反射創建對象并存儲在容器中，如果需要直接從容器中獲取（Spring IOC原理）
1.定義配置文件
american = com.xue.config_factory.AmericanCoffee latten = com.xue.config_factory.LatteCoffee
2.改進工廠類
public class CoffeeFactory {
/**
* 加載配置文件,獲取配置文件中配置的全類名,并創建該類的對象進行存儲
*/
//1.定義容器對象存儲咖啡對象
private static HashMap<String, Coffee> map = new HashMap<>();
//2.加載配置文件
static {
//創建 Properties對象
Properties properties = new Properties();
//調用properties對象中的load方法進行配置文件的加載
InputStream is = CoffeeFactory.class.getClassLoader().getResourceAsStream("bean.properties");
try {
properties.load(is);
//從properties中獲取全類名
Set<Object> keys = properties.keySet();
for (Object key : keys) {
String className = properties.getProperty((String) key);
//通過反射創建對象
Class class1 = Class.forName(className);
Coffee coffee = (Coffee) class1.newInstance();
//將名稱和對象存儲在容器中
map.put((String) key,coffee);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
//根據名稱獲取對象
public static Coffee createCoffee(String name) {
return map.get(name);
}
}靜態成員變量用來存儲創建的對象(鍵存儲的是名稱，值存儲的是對應的對象)，而讀取配置文件和創建對象寫在靜態代碼塊中只需要執行一次
測試類
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Coffee coffee = CoffeeFactory.createCoffee("american");
System.out.println(coffee.getName());
System.out.println("------------");
Coffee latten = CoffeeFactory.createCoffee("latten");
System.out.println(latten.getName());
}
}成功！！！
“Java設計模式的工廠模式怎么實現”的內容就介紹到這里了，感謝大家的閱讀。如果想了解更多行業相關的知識可以關注億速云網站，小編將為大家輸出更多高質量的實用文章！
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