Java设计模式---工厂模式

1、工厂模式
1.1 为什么使用工厂模式？
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。
    我们以类Sample为例， 如果我们要创建Sample的实例对象:
Sample sample=new Sample();
    可是，实际情况是，通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。
    首先，我们想到的是，可以使用Sample的构造函数，这样生成实例就写成:
    Sample sample=new Sample(参数);
    但是，如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事，可能是很长一段代码，如果也写入构造函数中，那你的代码很难看了（就需要Refactor重整）。
    为什么说代码很难看，初学者可能没有这种感觉，我们分析如下，初始化工作如果是很长一段代码，说明要做的工作很多，将很多工作装入一个方法中，相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里，是很危险的，这也是有背于Java面向对象的原则，面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们，尽量将长的代码分派“切割”成每段，将每段再“封装”起来(减少段和段之间偶合联系性)，这样，就会将风险分散，以后如果需要修改，只要更改每段，不会再发生牵一动百的事情。
    在本例中，首先，我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说，让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。
    这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了，不能再用上面简单new Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample, 按照面向接口编程,我们需要将Sample抽象成一个接口.现在Sample是接口,有两个子类MySample 和HisSample .我们要实例化他们时,如下:
Sample mysample=new MySample();
Sample hissample=new HisSample();
    随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的.
    但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了.
1.2 工厂方法
上面的问题，我们可以用工厂方法解决：

 

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?呵呵.
    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。
1.3 抽象工厂
抽象工厂和工厂方法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。
1.4 工厂方法同动态类加载器的组合

Class SimpleFactory{
Public Simple getSimple(String className){
   …
   Simple simple = (Simple)class.forName(className).newInstance();
   …
   Return simple;
}
}

 1 package mode_factory;
 2 /**
 3  * 水果类
 4  * @author 小风微灵
 5  *
 6  */
 7 public class Apple {
 8 
 9     /**
10      * 成员变量
11      */
12     public String apple;    //苹果
13     public int weight;        //重量    
14     public double price;    //价格
15     
16     
17     /*
18      * 构造器
19      */
20     public Apple(){this.apple="红苹果";weight=3;price=5;}
21     public Apple(String apple){this();setApple(apple);}
22     public Apple(String apple,int weight){
23         this();
24         setApple(apple);
25         setWeight(weight);
26     }
27     /**
28      * 重写toString
29      */
30     @Override
31     public String toString() {        
32         return "这是:"+apple+",重："+weight+"Kg,"+"售价："+price;
33     }
34     /**
35      * 属性
36      */
37     public String getApple() {
38         return apple;
39     }
40     public void setApple(String apple) {
41         this.apple = apple;
42     }
43     public int getWeight() {
44         return weight;
45     }
46     public void setWeight(int weight) {
47         this.weight = weight;
48     }
49     public double getPrice() {
50         return price;
51     }
52     public void setPrice(double price) {
53         this.price = price;
54     }
55     
56     
57 }

 1 package mode_factory;
 2 /**
 3  * 工厂接口
 4  * @author 小风微灵
 5  *
 6  */
 7 public interface Factory {
 8     
 9     //水果厂
10     Apple createFruits(int fruit);
11     
12     //服装厂
13     //Factory createClothes(int cloth);
14 }

 1 package mode_factory;
 2 
 3 import java.util.List;
 4 import java.util.ArrayList;
 5 
 6 /**
 7  * 水果厂（抽象类）
 8  * @author 小风微灵
 9  *
10  */
11 public class AppleFactory implements Factory {
12 
13     /**
14      * 售卖苹果
15      */
16     @Override
17     public Apple createFruits(int fruit) {
18         Apple apple=null;
19         switch (fruit) {
20         case 1:apple=new Apple();break;
21         case 2:apple=new Apple("青苹果");break;    
22         default:apple=new Apple("蛇果",1);break;
23         }
24         return apple==null?new Apple():apple;
25     }
26 }
27 class ProgramStart{
28     /**
29      * 启动测试程序
30      * @param params    
31      */
32     public static void main(String[] params) {
33         //创建工厂
34         AppleFactory factory=new AppleFactory();
35         //苹果箱
36         List<Apple> apples=new ArrayList<Apple>();
37         //售卖苹果
38         apples.add(factory.createFruits(1));
39         apples.add(factory.createFruits(2));
40         apples.add(factory.createFruits(3));        
41         //打印
42         for (Apple apple : apples) {
43             System.out.println(apple.toString());
44         }
45         
46     }
47 }

输出结果：
　　这是:红苹果,重：3Kg,售价：5.0
　　这是:青苹果,重：3Kg,售价：5.0
　　这是:蛇果,重：1Kg,售价：5.0