设计模式实例学习-工厂方法

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定义

概念定义

（对象创建型模式）

    定义一个用于创建对象的接口，让子类决定实例化那个类。工程方法使一个类的实例化延迟到其子类。

角色职责

• 抽象产品类
• 具体产品类
• 抽象工厂类

• 具体工厂类

  　　这个模式的角色比较好理解，产品类就是产品，工厂类就是负责生产产品的。（具体参看实例分析后就能很好的明白了）

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实例分析

场景描述

　　大学里面有很多不同的学院，不同的学院教育并输出（生产出）不同专业的学生。现在有三个学院，分别是软件专业，物理专业，英语专业。输出每个学院的一个学生。

代码实现及讲解

• 抽象产品类

public abstract class Student {    //学生都是同一个学校的。    public void mySchool(){        System.out.println("From SCNU");    }    //专业不同，由子类去实现。    public abstract void myMajor(); }

• 具体产品类
  EnglishStudent.java
  PhysicsStudent.java
  SoftwareStudent.java

//英语专业学生public class EnglishStudent extends Student{    @Override    public void myMajor() {        System.out.println("My Major is English...");           }}

//物理专业学生public class PhysicsStudent extends Student{    @Override    public void myMajor() {        System.out.println("My Major is Physics...");    }}

//软件专业学生public class SoftwareStudent extends Student{    @Override    public void myMajor() {        System.out.println("My Major is Software...");    }}

• 抽象工厂类

public abstract class College {    public abstract <T extends Student> T teachingStudent(Class<T> c);}

teachingStudent：负责生产学生对象。

• 具体工厂类

public class ScnuCollege extends College{    @Override    public <T extends Student> T teachingStudent(Class<T> c) {        Student student = null;        try {            student = (Student) Class.forName(c.getName()).newInstance();        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException                | ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }        return (T)student;    }}

通过反正获取类的名字，实例化生成对应的学生类对象

• 场景类

package factoryMethod;public class Main {    public static void main(String[] args) {        College mCollege = new ScnuCollege();        Student physicsStudent = mCollege.teachingStudent(PhysicsStudent.class);        Student englishStudent = mCollege.teachingStudent(EnglishStudent.class);        Student softwareStudent = mCollege.teachingStudent(SoftwareStudent.class);        physicsStudent.myMajor();        englishStudent.myMajor();        softwareStudent.myMajor();    }}

输出：

My Major is Physics...My Major is English...My Major is Software...

　　可以很明显看出该模式的特点，定义抽象父类（Student）或接口而不决定它对应的是哪个具体对象，由子类（PhysicsStudent/EnglishStudent/softwareStudent）去决定。

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工厂方法模式优点

• 封装性好，代码结构清晰。
• 调用者只需要知道类名就可以使用，无需关心内部实现。（即屏蔽了产品类）
• 拓展性好，增加同类产品的时候增加一个产品类即可。增加不同类的产品的时候增加一个新的具体工厂类即可。

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工厂方法的拓展-简单工厂模式

简单工厂模式定义

    事实上我们只用到了一个工厂类，没有必要将它作为对象实例化。省去了抽象工厂类，直接通过具体类里面的一个静态方法负责生产产品类。因此也叫静态工厂方法。

角色代码

• 具体工厂类
  StaticCollege.java

public class StaticCollege {    //通过一个静态方法来创建实例化产品。    public static <T extends Student> T teachingStudent(Class<T> c) {        Student student = null;        try {            student = (Student) Class.forName(c.getName()).newInstance();        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException                | ClassNotFoundException e) {            e.printStackTrace();        }        return (T)student;    }}

• 场景类

public class Main {    public static void main(String[] args) {        //拓展：简单（静态）工厂方法        Student physicsStudent = StaticCollege.teachingStudent(PhysicsStudent.class);        Student englishStudent = StaticCollege.teachingStudent(EnglishStudent.class);        Student softwareStudent = StaticCollege.teachingStudent(SoftwareStudent.class);        physicsStudent.myMajor();        englishStudent.myMajor();        softwareStudent.myMajor();    }}

输出：

My Major is Physics...My Major is English...My Major is Software...

输出分析

　　运行结果相同，但省略了抽象类及实例化具体工厂类的代码，直接通过类的静态方法实例化产品。
　　缺点的话是拓展性差，无法增加新的工厂生产新产品。

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其他拓展类型

• 替代单例模式(略)
• 延迟初始化（缓存）
  　　关于延迟实例化，是在工厂内部定义一个Map对象，每次生产产品时，通过HashMap来缓存生产的对象。创建对象时会在HashMap中查找是否已经缓存了这个产品，已经有了就直接在HashMap中取出。

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