Java设计模式之工厂模式(Factory模式)介绍

姓名: 李小娜

[嵌牛导读] : 工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛,就大量使用了工厂模式,工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。

为什么工厂模式是如此常用?因为工厂模式就相当于创建实例对象的new,我们经常要根据类Class生成实例对象,如A a=new A()

工厂模式也是用来创建实例对象的,所以以后new时就要多个心眼,是否可以考虑实用工厂模式,虽然这样做,可能多做一些工作,但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。

[嵌牛鼻子] :工厂方法  抽象工厂  Java工厂模式举例

[嵌牛提问] :为何使用工厂模式?

[嵌牛正文] : 工厂方法

你会建立一个专门生产Sample实例的工厂:

public class Factory{

public static Sample creator(int which){

//getClass 产生Sample 一般可使用动态类装载装入类。

if (which==1)

return new SampleA();

else if (which==2)

return new SampleB();

}

}

那么在你的程序中,如果要实例化Sample时就使用

Sample sampleA=Factory.creator(1);

这样,在整个就不涉及到Sample的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误。这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少。好象我们从编程序中也能悟出人生道理?

使用工厂方法要注意几个角色,首先你要定义产品接口,如上面的Sample,产品接口下有Sample接口的实现类,如SampleA,其次要有一个factory类,用来生成产品Sample,如下图,最右边是生产的对象Sample:



进一步稍微复杂一点,就是在工厂类上进行拓展,工厂类也有继承它的实现类concreteFactory了

抽象工厂

工厂模式中有:工厂方法(Factory Method)和抽象工厂(Abstract Factory)。

这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2。

这里假设:Sample有两个concrete类SampleA和SamleB,而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2,那么,我们就将上例中Factory变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现,下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂:

public abstract class Factory{

public abstract Sample creator();

public abstract Sample2 creator(String name);

}

public class SimpleFactory extends Factory{

public Sample creator(){ ......... return new SampleA }

public Sample2 creator(String name){ ......... return new Sample2A }

}

public class BombFactory extends Factory{

public Sample creator(){ ...... return new SampleB }

public Sample2 creator(String name){ ...... return new Sample2B }

}

从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问,为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2?

抽象工厂还有另外一个关键要点,是因为

SimpleFactory内,生产Sample和生产Sample2的方法之间有一定联系,所以才要将这两个方法捆绑在一个类中,这个工厂类有其本身特征,也许制造过程是统一的,比如:制造工艺比较简单,所以名称叫SimpleFactory。

在实际应用中,工厂方法用得比较多一些,而且是和动态类装入器组合在一起应用。

Java工厂模式举例

我们以Jive的ForumFactory为例,这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过,现在再讨论其工厂模式:

public abstract class ForumFactory {

private static Object initLock = new Object(); private static String className ="com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"; private static ForumFactory factory = null;

public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) {

//If no valid authorization passed in, return null.

if (authorization == null) { return null; }

//以下使用了Singleton 单态模式

if (factory == null) {

synchronized(initLock) {

if (factory == null) { ......

try {

//动态转载类

Class c = Class.forName(className);

factory = (ForumFactory)c.newInstance();

} catch (Exception e) { return null; }

}

}

}

//Now, 返回 proxy.用来限制授权对forum的访问

return new ForumFactoryProxy(authorization, factory,factory.getPermissions(authorization));

}

//真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成.

public abstract Forum createForum(String name, String description)

throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException;

....

}

因为现在的Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口:

private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";

你可以使用自己开发的创建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以。

在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有Singleton单态模式,以及proxy模式,proxy模式主要用来授权用户对forum的访问,因为访问forum有两种人:一个是注册用户一个是游客guest,那么那么相应的权限就不一样,而且这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果。

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