工廠模式介紹

工廠模式介紹 ? ? ? ?

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????一、引子
?????? 話說十年前，有一個(gè)爆發(fā)戶，他家有三輛汽車（Benz（奔馳）、Bmw（寶馬）、Audi（奧迪）看來這人比較愛國，沒有日本車），還雇了司機(jī)為他開車。不過，爆發(fā)戶坐車時(shí)總是這樣：上Benz車后跟司機(jī)說“開奔馳車！”，坐上Bmw后他說“開寶馬車！”，坐上Audi后他說“開奧迪車！”。
?????? 你一定說：這人有病！直接說開車不就行了？！
???????而當(dāng)把這個(gè)爆發(fā)戶的行為放到我們程序語言中來，我們發(fā)現(xiàn)C語言一直是通過這種方式來坐車的！
???????幸運(yùn)的是，這種有病的現(xiàn)象在OO語言中可以避免了。下面以Java語言為基礎(chǔ)來引入我們本文的主題：工廠模式??！

? 二、簡(jiǎn)介
????????工廠模式主要是為創(chuàng)建對(duì)象提供了接口。工廠模式按照《Java與模式》中的提法分為三類：
????????????????1. 簡(jiǎn)單工廠模式(Simple Factory)????????????????
??????????????? 2. 工廠方法模式(Factory Method)
??????????????? 3. 抽象工廠模式(Abstract Factory)
????????這三種模式從上到下逐步抽象，并且更具一般性。
????????還有一種分類法，就是將簡(jiǎn)單工廠模式看為工廠方法模式的一種特例，兩個(gè)歸為一類。兩者皆可，這本為使用《Java與模式》的分類方法。
????????在什么樣的情況下我們應(yīng)該記得使用工廠模式呢？大體有兩點(diǎn)：
????????????????1.在編碼時(shí)不能預(yù)見需要?jiǎng)?chuàng)建哪種類的實(shí)例。
?????????? 2.系統(tǒng)不應(yīng)依賴于產(chǎn)品類實(shí)例如何被創(chuàng)建、組合和表達(dá)的細(xì)節(jié)
???????? 工廠模式能給我們的OOD、OOP帶來哪些好處呢？？
????????等我們講完后，大概你就能知道了???????

? 三、簡(jiǎn)單工廠模式
????????顧名思義，這個(gè)模式本身很簡(jiǎn)單，而且使用在業(yè)務(wù)較簡(jiǎn)單的情況下。
????????它由三種角色組成：
??????????????? 工廠類角色：這是本模式的核心，含有一定的商業(yè)邏輯和判斷邏輯。在java中它往往由一個(gè)具體類實(shí)現(xiàn)。
????????????????抽象產(chǎn)品角色：它一般是具體產(chǎn)品繼承的父類或者實(shí)現(xiàn)的接口。在java中由接口或者抽象類來實(shí)現(xiàn)。
????????????????具體產(chǎn)品角色：工廠類所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由一個(gè)具體類實(shí)現(xiàn)。
????????來用類圖來清晰的表示下的它們之間的關(guān)系（如果對(duì)類圖不太了解，請(qǐng)參考我關(guān)于類圖的文章）：
????????????????????????????????
????????那么簡(jiǎn)單工廠模式怎么用呢？我來舉個(gè)例子吧，我想這個(gè)比講一大段理論上的文字描述要容易理解的多！下面就來給那個(gè)暴發(fā)戶治病 : P
????????在使用了簡(jiǎn)單工廠模式后，現(xiàn)在暴發(fā)戶只需要坐在車?yán)飳?duì)司機(jī)說句：“開車”就可以了。來看看怎么實(shí)現(xiàn)的：
//抽象產(chǎn)品角色
?public interface Car{
??public void drive();
?}

?//具體產(chǎn)品角色
public class Benz implements Car{
??public void drive()?{
???? System.out.println("Driving Benz ");
??}
?} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??public class Bmw implements Car{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???public void drive()?{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? System.out.println("Driving Bmw "); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??public class Driver{
?//工廠方法
????????????//注意 返回類型為抽象產(chǎn)品角色
public static Car driverCar(String s)throws Exception{
????????????//判斷邏輯，返回具體的產(chǎn)品角色給Client
if(s.equalsIgnoreCase("Benz")) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??return new Benz(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??else if(s.equalsIgnoreCase("Bmw")) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??return new Bmw();
?????????????????????......???
??????????????????????else throw new Exception(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??。。。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?
//歡迎暴發(fā)戶出場(chǎng)...... ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??public class Magnate{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??public static void main(String[] args){ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??try{
??????????????????????????????????????//告訴司機(jī)我今天坐奔馳??????????????
Car car = Driver.driverCar("benz");
?????????????????????????????????????//下命令：開車???????????????????
car.drive(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??。。。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???? 將本程序空缺的其他信息填充完整后即可運(yùn)行。如果你將所有的類放在一個(gè)文件中，請(qǐng)不要忘記只能有一個(gè)類被聲明為public。本程序在jdk1.4 下運(yùn)行通過。
????? 程序中各個(gè)類的關(guān)系表達(dá)如下：

}
。。。（奧迪我就不寫了:P）

//工廠類角色 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????????這便是簡(jiǎn)單工廠模式了。怎么樣，很簡(jiǎn)單吧？那么它帶了了什么好處呢？
????????首先，使用了簡(jiǎn)單工廠模式后，我們的程序不在“有病”，更加符合現(xiàn)實(shí)中的情況；而且客戶端免除了直接創(chuàng)建產(chǎn)品對(duì)象的責(zé)任，而僅僅負(fù)責(zé)“消費(fèi)”產(chǎn)品（正如暴發(fā)戶所為）。
????????下面我們從開閉原則上來分析下簡(jiǎn)單工廠模式。當(dāng)暴發(fā)戶增加了一輛車的時(shí)候，只要符合抽象產(chǎn)品制定的合同，那么只要通知工廠類知道就可以被客戶使用了。那么對(duì)于產(chǎn)品部分來說，它是符合開閉原則的——對(duì)擴(kuò)展開放、對(duì)修改關(guān)閉；但是工廠部分好像不太理想，因?yàn)槊吭黾右惠v車，都要在工廠類中增加相應(yīng)的商業(yè)邏輯和判斷邏輯，這顯自然是違背開閉原則的。
????????對(duì)于這樣的工廠類（在我們的例子中是為司機(jī)師傅），我們稱它為全能類或者上帝類。
????????我們舉的例子是最簡(jiǎn)單的情況，而在實(shí)際應(yīng)用中，很可能產(chǎn)品是一個(gè)多層次的樹狀結(jié)構(gòu)。由于簡(jiǎn)單工廠模式中只有一個(gè)工廠類來對(duì)應(yīng)這些產(chǎn)品，所以這可能會(huì)把我們的上帝類壞了，進(jìn)而累壞了我們可愛的程序員:(
????????正如我前面提到的簡(jiǎn)單工廠模式適用于業(yè)務(wù)將簡(jiǎn)單的情況下。而對(duì)于復(fù)雜的業(yè)務(wù)環(huán)境可能不太適應(yīng)阿。這就應(yīng)該由工廠方法模式來出場(chǎng)了！！

?四、工廠方法模式
????????先來看下它的組成吧：
????????????????????抽象工廠角色：?這是工廠方法模式的核心，它與應(yīng)用程序無關(guān)。是具體工廠角色必須實(shí)現(xiàn)的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來實(shí)現(xiàn)。
????????????????????具體工廠角色：它含有和具體業(yè)務(wù)邏輯有關(guān)的代碼。由應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的具體產(chǎn)品的對(duì)象。在java中它由具體的類來實(shí)現(xiàn)。
????????????????????抽象產(chǎn)品角色：它是具體產(chǎn)品繼承的父類或者是實(shí)現(xiàn)的接口。在java中一般有抽象類或者接口來實(shí)現(xiàn)。
????????????????????具體產(chǎn)品角色：具體工廠角色所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由具體的類來實(shí)現(xiàn)。
???????????來用類圖來清晰的表示下的它們之間的關(guān)系：????????我們還是老規(guī)矩使用一個(gè)完整的例子來看看工廠模式各個(gè)角色之間是如何來協(xié)調(diào)的。話說暴發(fā)戶生意越做越大，自己的愛車也越來越多。這可苦了那位司機(jī)師傅了，什么車它都要記得，維護(hù)，都要經(jīng)過他來使用！于是暴發(fā)戶同情他說：看你跟我這么多年的份上，以后你不用這么辛苦了，我給你分配幾個(gè)人手，你只管管好他們就行了！于是，工廠方法模式的管理出現(xiàn)了。代碼如下：
//抽象產(chǎn)品角色，具體產(chǎn)品角色與簡(jiǎn)單工廠模式類似，只是變得復(fù)雜了些，這里略。
//抽象工廠角色
?public interface Driver{
?public Car driverCar();
?}
?public class BenzDriver implements Driver{
?public Car driverCar(){
?return new Benz();
?}
?}
?public class BmwDriver implements Driver{
?public Car driverCar(){ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??return new Bmw();
?}
?} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?......//應(yīng)該和具體產(chǎn)品形成對(duì)應(yīng)關(guān)系，這里略...
//有請(qǐng)暴發(fā)戶先生
??public class Magnate ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??public static void main(String[] args) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??try{?
??????????????????????????????????????? Driver driver = new BenzDriver();
?Car car = driver.driverCar(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??car.drive(); ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??}catch(Exception e) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??{ ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ??} ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????????工廠方法使用一個(gè)抽象工廠角色作為核心來代替在簡(jiǎn)單工廠模式中使用具體類作為核心。讓我們來看看工廠方法模式給我們帶來了什么？使用開閉原則來分析下工廠方法模式。當(dāng)有新的產(chǎn)品（即暴發(fā)戶的汽車）產(chǎn)生時(shí)，只要按照抽象產(chǎn)品角色、抽象工廠角色提供的合同來生成，那么就可以被客戶使用，而不必去修改任何已有的代碼?？磥恚S方法模式是完全符合開閉原則的！
????????使用工廠方法模式足以應(yīng)付我們可能遇到的大部分業(yè)務(wù)需求。但是當(dāng)產(chǎn)品種類非常多時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)大量的與之對(duì)應(yīng)的工廠類，這不應(yīng)該是我們所希望的。所以我建議在這種情況下使用簡(jiǎn)單工廠模式與工廠方法模式相結(jié)合的方式來減少工廠類：即對(duì)于產(chǎn)品樹上類似的種類（一般是樹的葉子中互為兄弟的）使用簡(jiǎn)單工廠模式來實(shí)現(xiàn)。
????????當(dāng)然特殊的情況，就要特殊對(duì)待了：對(duì)于系統(tǒng)中存在不同的產(chǎn)品樹，而且產(chǎn)品樹上存在產(chǎn)品族（下一節(jié)將解釋這個(gè)名詞）。那么這種情況下就可能可以使用抽象工廠模式了。

?五、小結(jié)
??? ??讓我們來看看簡(jiǎn)單工廠模式、工廠方法模式給我們的啟迪：
??????如果不使用工廠模式來實(shí)現(xiàn)我們的例子，也許代碼會(huì)減少很多——只需要實(shí)現(xiàn)已有的車，不使用多態(tài)。但是在可維護(hù)性上，可擴(kuò)展性上是非常差的（你可以想象一下，添加一輛車后要牽動(dòng)的類）。因此為了提高擴(kuò)展性和維護(hù)性，多寫些代碼是值得的。?????

?六、抽象工廠模式
??????先來認(rèn)識(shí)下什么是產(chǎn)品族： 位于不同產(chǎn)品等級(jí)結(jié)構(gòu)中，功能相關(guān)聯(lián)的產(chǎn)品組成的家族。如果光看這句話就能清楚的理解這個(gè)概念，我不得不佩服你啊。還是讓我們用一個(gè)例子來形象地說明一下吧。

圖中的BmwCar和BenzCar就是兩個(gè)產(chǎn)品樹（產(chǎn)品層次結(jié)構(gòu)）；而如圖所示的BenzSportsCar和BmwSportsCar就是一個(gè)產(chǎn)品族。他們都可以放到跑車家族中，因此功能有所關(guān)聯(lián)。同理BmwBussinessCar和BenzSportsCar也是一個(gè)產(chǎn)品族。
????? 回到抽象產(chǎn)品模式的話題上。
??????可以這么說，它和工廠方法模式的區(qū)別就在于需要?jiǎng)?chuàng)建對(duì)象的復(fù)雜程度上。而且抽象工廠模式是三個(gè)里面最為抽象、最具一般性的。
????? 抽象工廠模式的用意為：給客戶端提供一個(gè)接口，可以創(chuàng)建多個(gè)產(chǎn)品族中的產(chǎn)品對(duì)象。 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 而且使用抽象工廠模式還要滿足一下條件：
????????????1.系統(tǒng)中有多個(gè)產(chǎn)品族，而系統(tǒng)一次只可能消費(fèi)其中一族產(chǎn)品
????????????2.同屬于同一個(gè)產(chǎn)品族的產(chǎn)品以其使用。
??????來看看抽象工廠模式的各個(gè)角色（和工廠方法的如出一轍）：
????????????抽象工廠角色：?這是工廠方法模式的核心，它與應(yīng)用程序無關(guān)。是具體工廠角色必須實(shí)現(xiàn)的接口或者必須繼承的父類。在java中它由抽象類或者接口來實(shí)現(xiàn)。
????????????具體工廠角色：它含有和具體業(yè)務(wù)邏輯有關(guān)的代碼。由應(yīng)用程序調(diào)用以創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的具體產(chǎn)品的對(duì)象。在java中它由具體的類來實(shí)現(xiàn)。
????????????抽象產(chǎn)品角色：它是具體產(chǎn)品繼承的父類或者是實(shí)現(xiàn)的接口。在java中一般有抽象類或者接口來實(shí)現(xiàn)。
????????????具體產(chǎn)品角色：具體工廠角色所創(chuàng)建的對(duì)象就是此角色的實(shí)例。在java中由具體的類來實(shí)現(xiàn)。
??????按照慣例，再來個(gè)圖：
????? 看過了前兩個(gè)模式，對(duì)這個(gè)模式各個(gè)角色之間的協(xié)調(diào)情況應(yīng)該心里有個(gè)數(shù)了，我就不舉具體的例子了。只是一定要注意滿足使用抽象工廠模式的條件哦，不然即使存在了多個(gè)產(chǎn)品樹，也存在產(chǎn)品族，但是不能使用的。

七、總結(jié)??
????? 這是我對(duì)工廠模式學(xué)習(xí)的一個(gè)鞏固，并且提出了一些自己的認(rèn)識(shí)和想法。畢竟本人才疏學(xué)淺，難免有理解錯(cuò)和膚淺的地方，希望高人能指正，并且希望能給大家?guī)韼椭?br />