我以订披萨为例,给女朋友详细讲了Java设计模式的3种工厂模式

世事洞明皆学问,人情练达即文章。这篇文章主要讲述我以订披萨为例,给女朋友详细讲了Java设计模式的3种工厂模式相关的知识,希望能为你提供帮助。

【我以订披萨为例,给女朋友详细讲了Java设计模式的3种工厂模式】摘要:工厂模式是将实例化对象的代码提取出来,放到一个类中统一管理和维护,达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
本文分享自华为云社区??《【Java设计模式】用  披萨订购案例  详细讲解三种工厂模式》??,作者:我是一棵卷心菜。
一、使用传统方法类图

步骤概括
步骤一:创建一个Pizza抽象类
public abstract class Pizza
public String name;
public abstract void prepare();
public void bake()
System.out.println(name + " baking");

public void cut()
System.out.println(name + " cutting");

public void box()
System.out.println(name + " boxing");

public void setName(String name)
this.name = name;


分析:  这个类用来代表制作披萨的整个流程:准备阶段prepare()、烘烤阶段bake()、切割阶段cut()和打包阶段box()  ,假设各个披萨的准备阶段需要的材料不一样,所以把准备阶段定义为一个抽象方法 ,其它三个阶段都一样。
步骤二:创建两个披萨类
public class CheesePizza extends Pizza
@Override
public void prepare()
System.out.println("奶酪披萨正在准备中");


分析:  这个类代表奶酪披萨,简单重写一下准备阶段
public class BeefPizza extends Pizza
@Override
public void prepare()
System.out.println("牛肉披萨正在准备中");


分析:  这个类代表牛肉披萨,也简单重写一下准备阶段
步骤三:制定订购披萨类
public class OrderPizza
public OrderPizza()
Pizza pizza = null;
do
String pizzaType = getType();
if ("cheese".equalsIgnoreCase(pizzaType))
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName("cheese");
else if ("beef".equalsIgnoreCase(pizzaType))
pizza = new BeefPizza();
pizza.setName("beef");
else
break;

pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
while (true);

// 写一个方法,可以获取希望订购的披萨种类
private String getType()
try
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
return "";



分析:  慢慢看代码,可以明白,订购披萨的逻辑代码写在了该类的构造器中,getType()方法是用来获取希望订购的披萨种类。但是,如果我们需要添加新的披萨,就需要从这个类中继续添加相应的逻辑语句,从而修改了订购披萨的这个类,就违反了OCP原则
步骤四:创建运行类
public class PizzaStore
public static void main(String[] args)
new OrderPizza();


运行结果: 

  优缺点分析
  • 优点:比较好理解,简单易操作
  • 缺点:违反了设计模式的ocp原则,即对扩展开放,对修改关闭。即当我们给类增加新功能的时候,尽量不修改代码,或者尽可能少修改代码
二、使用简单工厂类图

  基本介绍
  • 简单工厂模式是属于创建型模式,是工厂模式的一种。简单工厂模式是由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。简单工厂模式是工厂模式家族中最简单实用的模式
  • 简单工厂模式定义了一个创建对象的类,由这个类来封装实例化对象的行为(代码)
  • 在软件开发中,当我们会用到大量的创建某种、某类或者某批对象时,就会使用到工厂模式
步骤概括
步骤一:创建简单工厂
public class SimpleFactory
public static Pizza createPizza2(String orderType)
Pizza pizza = null;
if ("beef".equalsIgnoreCase(orderType))
pizza = new BeefPizza();
pizza.setName(" beef ");
else if ("cheese".equalsIgnoreCase(orderType))
pizza = new CheesePizza();
pizza.setName("cheese");

return pizza;


分析:  简单工厂又叫做静态工厂,我们写一个静态方法,可以方便后面代码的调用,这里用到的类,跟用传统方法用到的类一样,没有改变
步骤二:制定订购披萨类
public class OrderPizza2
public OrderPizza2()
do
String orderType = getType();
Pizza pizza = SimpleFactory.createPizza2(orderType);
if (pizza != null)
pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
else
System.out.println(" 订购披萨失败 ");
break;

while (true);

private String getType()
try
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
return "";



分析:  该类的构造器中用到了简单工厂类SimpleFactory,这样,我们就不需要在订购披萨这一行为中去写增加新的披萨的代码了,而是从工厂中写添加新的披萨的代码,就不用再改动这个类。
运行结果: 

  优点分析
  • 使用简单工厂模式来创建对象,更加的方便灵活,不需要修改订购披萨的逻辑
三、使用工厂方法新的需求
客户在点披萨时,可以点不同口味的披萨,比如 北京的奶酪pizza、北京的胡椒pizza 或者是伦敦的奶酪pizza、伦敦的胡椒pizza
类图

  基本介绍
  • 工厂方法模式设计方案:将披萨项目的实例化功能抽象成抽象方法,在不同的口味点餐子类中具体实现。
  • 工厂方法模式:定义了一个创建对象的抽象方法,由子类决定要实例化的类。工厂方法模式将对象的实例化推迟到子类。
步骤概括
步骤一:创建四个披萨类
public class BJCheesePizza extends Pizza
@Override
public void prepare()
setName("北京的奶酪pizza");
System.out.println("北京的奶酪pizza 准备原材料");


分析:  Pizza类跟上面的代码一样,我就没有再次写了。此类是用来创建北京的奶酪口味的披萨
public class BJPepperPizza extends Pizza
@Override
public void prepare()
setName("北京的胡椒pizza");
System.out.println("北京的胡椒pizza 准备原材料");


分析:  此类是用来创建北京的辣椒口味的披萨
public class LDCheesePizza extends Pizza
@Override
public void prepare()
setName("伦敦的奶酪pizza");
System.out.println("伦敦的奶酪pizza 准备原材料");


分析:  此类是用来创建伦敦的奶酪口味的披萨
public class LDPepperPizza extends Pizza
@Override
public void prepare()
setName("伦敦的胡椒pizza");
System.out.println("伦敦的胡椒pizza 准备原材料");


分析:  此类是用来创建伦敦的辣椒口味的披萨
步骤二:创建订购披萨抽象类
public abstract class OrderPizza
abstract Pizza createPizza(String orderType);
public OrderPizza()
do
String orderType = getType();
Pizza pizza = createPizza(orderType); //抽象方法,由工厂子类完成
if (pizza == null)
System.out.println("订购披萨失败");
break;

pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
while (true);

private String getType()
try
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
return "";



分析:  此类中定义一个抽象方法createPizza(), 让各个工厂子类自己实现,构造器中写订购披萨的代码逻辑;getType()方法跟原来的没有区别。
public class BJOrderPizza extends OrderPizza
@Override
Pizza createPizza(String orderType)
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese"))
pizza = new BJCheesePizza();
else if (orderType.equals("pepper"))
pizza = new BJPepperPizza();

return pizza;


分析:  此类用来继承OrderPizza类,成为北京地区的订购披萨分销商
public class LDOrderPizza extends OrderPizza
@Override
Pizza createPizza(String orderType)
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese"))
pizza = new LDCheesePizza();
else if (orderType.equals("pepper"))
pizza = new LDPepperPizza();

return pizza;


分析:  此类也用来继承OrderPizza类,成为伦敦地区的订购披萨分销商
步骤三:创建运行类
public class PizzaStore
public static void main(String[] args)
String loc = "beijing";
if (loc.equals("beijing"))
new BJOrderPizza();
else
new LDOrderPizza();



分析:  假设就是买北京地区的披萨
运行结果: 

四、使用抽象工厂类图

  基本介绍
  • 抽象工厂模式定义了一个interface用于创建相关或有依赖关系的对象簇,而无需指明具体的类
  • 抽象工厂模式可以将简单工厂模式和工厂方法模式进行整合
  • 从设计层面看,抽象工厂模式就是对简单工厂模式的改进(或者称为进一步的抽象)
  • 将工厂抽象成两层,AbsFactory(抽象工厂) 和 具体实现的工厂子类。程序员可以根据创建对象类型使用对应的工厂子类。这样将单个的简单工厂类变成了工厂簇,更利于代码的维护和扩展。
步骤概括
步骤一:创建总工厂接口
public interface AbsFactory
public Pizza createPizza(String orderType);

分析:  此类是用来让下面的工厂子类来具体实现
步骤二:创建分工厂
public class BJFactory implements AbsFactory
@Override
public Pizza createPizza(String orderType)
Pizza pizza = null;
if(orderType.equals("cheese"))
pizza = new BJCheesePizza();
else if (orderType.equals("pepper"))
pizza = new BJPepperPizza();

return pizza;


分析:  这是工厂子类,用来制作北京的披萨
public class LDFactory implements AbsFactory
@Override
public Pizza createPizza(String orderType)
Pizza pizza = null;
if (orderType.equals("cheese"))
pizza = new LDCheesePizza();
else if (orderType.equals("pepper"))
pizza = new LDPepperPizza();

return pizza;


分析:  这是工厂子类,用来制作伦敦的披萨
步骤三:创建订购类
public class OrderPizza
private AbsFactory factory;
public OrderPizza(AbsFactory factory)
setFactory(factory);

private void setFactory(AbsFactory factory)
do
this.factory = factory;
String orderType = getType();
// factory 可能是北京的工厂子类,也可能是伦敦的工厂子类
Pizza pizza = factory.createPizza(orderType);
if (pizza == null)
System.out.println("订购失败");
break;

pizza.prepare();
pizza.bake();
pizza.cut();
pizza.box();
while (true);

private String getType()
try
BufferedReader strin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
System.out.println("input pizza 种类:");
String str = strin.readLine();
return str;
catch (IOException e)
e.printStackTrace();
return "";



分析:  Pizza pizza = factory.createPizza(orderType); 这一语句主要运用的是java基础里面的多态,具体的实现功能交给实现其接口的子类
步骤四:创建运行类
public class PizzaStore
public static void main(String[] args)
new OrderPizza(new LDFactory());


分析:  假设买的是伦敦地区的披萨
运行结果:

总结1、工厂模式的意义:
将实例化对象的代码提取出来,放到一个类中统一管理和维护,达到和主项目的依赖关系的解耦。从而提高项目的扩展和维护性。
2、三种工厂模式 (简单工厂模式、工厂方法模式、抽象工厂模式)
3、设计模式的依赖抽象原则
创建对象实例时,不要直接 new 类, 而是把这个new 类的动作放在一个工厂的方法中,并返回不要让类继承具体类,而是继承抽象类或者是实现interface(接口)不要覆盖基类中已经实现的方法。
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