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java工厂模式
开篇声明,此理解为作者自身理解,不一定正确,如有错误请大佬们指正。
工厂模式,在作者看来,从现实生活来说,就是一个工厂,里面有N个车间,
每个车间会生产不同的产品,而租户只需要告诉这个工厂的老板我需要一个
什么产品,老板会去找到对应的车间返回给租户使用。
画个图理解:
如果使用java语言来描述则是,对具有相同动作,不同动作执行过程的一
类方法抽象出一个接口类,然后不同的实现类对接口类中的接口进行不同的
实现,并且编写一个工厂类,根据传入获取不同的实现类实例返回给调用者,调用者使用得到的实例
执行具体的方法。画个图(简单的加减乘除做示例,没怎么画过UML图,如果有错误,请见谅):
TestServiceImpl为业务逻辑实现类,MathFactory为工厂类,MathOperation为算法抽象接口类,
xxxOpreation为算法具体实现类,Class为java原生类,主要是要使用反射机制,会用到
工厂模式其实又分为三种
1.简单工厂模式:
不提供工厂接口只有工厂,提供实例的接口与实现
简单工厂模式(非静态)
就是提供一个接口interface,然后不同的实现类实现interface,再提供一个
工厂类,在工厂类中通过if条件判断,new出具体的实现类给调用者使用。
算法抽象接口
public interface MathOperation {
double apply(int a, int b);
}
算法抽象接口实现 (顺序-加减乘除):
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
public class AddOperation implements MathOperation {
@Override
public double apply(int a, int b) {
return (double) a + b;
}
}
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
public class SubOperation implements MathOperation {
@Override
public double apply(int a, int b) {
return (double) a - b;
}
}
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
public class MultiplyOperation implements MathOperation {
@Override
public double apply(int a, int b) {
return (double) a * b;
}
}
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
public class DivideOperation implements MathOperation {
@Override
public double apply(int a, int b) {
return (double) a / b;
}
}
工厂类:
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.AddOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.DivideOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.MultiplyOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.SubOperation;
public class MatchFactory {
/**
* 获得具体的操作类型
* @author kevin
* @param operator :
* @return java.util.Optional<com.liu.test.math.MathOperation>
* @date 2021/1/25 11:36
*/
public static Optional<MathOperation> getOperation(String operator) {
MathOperation result = null;
if("add".equals(operator)){
result = new AddOperation();
}else if("sub".equals(operator)){
result = new SubOperation();
}else if("multiply".equals(operator)){
result = new MultiplyOperation();
}else if("divide".equals(operator)){
result = new DivideOperation();
}
return Optional.ofNullable(result);
}
}
使用类
MathOperation operation = MathFactory.getOperation(operator).orElseThrow(() ->
new IllegalArgumentException("未知的操作"));
result = operation.apply(first, second);
return result;
简单工厂模式(静态):
就是在第一步的基础之上,将new的动作提出来,放到static块中执行,然后
将产生的实现类实例存放到静态的map中,用户调用的时候,直接从map中get对应的实例。
此模式不符合java的闭环原则(对扩展开放,对修改关闭)
静态只需调整工厂类即可,其他不变
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.AddOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.DivideOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.MultiplyOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.SubOperation;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Optional;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
public class MatchFactory {
static Map<String, MathOperation> operationMap = new HashMap<>();
static {
operationMap.put("add", new AddOperation());
operationMap.put("sub", new SubOperation());
operationMap.put("multiply", new MultiplyOperation());
operationMap.put("divide", new DivideOperation());
}
public static Optional<Operation> getOperation(String operator) {
return Optional.ofNullable(operationMap.get(operator));
}
}
简单工厂模式(反射):
就是在第一步的基础之上,将new的动作去掉,换成反射的方式实现,将接口实现类统一放
在一个包中,然后统一命名规范,最后根据传入反射产生实例对象;用户调用的时候,直接传入
调用类型即可(统一实现类命名规范xxxOperation);只需调整工厂类即可,其他不变:
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Optional;
/**
*
* <p>Title:工厂类</p >
* <p>ClassName:MatchFactory</p >
* @author kevin
* @date 2021/1/26
*/
public class MathFactory {
private MathFactory() {
//do nothing
}
/**
* 获得具体的操作类型
* @author kevin
* @param operator :
* @return java.util.Optional<com.liu.test.math.MathOperation>
* @date 2021/1/26 11:36
*/
public static Optional<MathOperation> getOperation(String operator) throws ClassNotFoundException,
IllegalAccessException, InstantiationException, NoSuchMethodException, InvocationTargetException {
//因为类名首字母大写,所以转换操作类型为类名格式
String operate = operator.substring(0,1).toUpperCase() + operator.substring(1).toLowerCase();
Class<?> operation = Class.forName("com.liu.test.math.operation." + operate+"Operation");
return Optional.of((MathOperation)operation.getDeclaredConstructor().newInstance());
}
}
2.工厂方法模式:
工厂提供接口与实现,实例提供接口与实现
为了解决第一种简单工厂模式的缺陷,产生了工厂方法模式,把工厂方法再次进行抽象,
为不同的实现类,提供不同的工厂,通过实现抽象工厂接口类的方法,实现不同工厂获取
业务实现类的不同实例,调用的时候,通过判断,使用不同的工厂(在简单工厂模式基础上)
抽象一个工厂接口:
import java.util.Optional;
public interface MathFactoryInterface {
Optional<MathOperation> getOperation(String operator) ;
}
工厂接口实现(顺序-加减乘除):
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
import com.liu.test.factory.factorymethod.MathFactoryInterface;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.AddOperation;
import java.util.Optional;
public class AddFactory implements MathFactoryInterface {
@Override
public Optional<MathOperation> getOperation() {
return Optional.of(new AddOperation());
}
}
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
import com.liu.test.factory.factorymethod.MathFactoryInterface;
import com.liu.test.factory.simplefactory.operation.SubOperation;
import java.util.Optional;
public class SubFactory implements MathFactoryInterface {
@Override
public Optional<MathOperation> getOperation() {
return Optional.of(new SubOperation());
}
}
import com.liu.test.factory.factorymethod.MathFactoryInterface;
import com.liu.test.factory.factorymethod.operation.MultiplyOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
import java.util.Optional;
public class MultiplyFactory implements MathFactoryInterface {
@Override
public Optional<MathOperation> getOperation() {
return Optional.of(new MultiplyOperation());
}
}
import com.liu.test.factory.factorymethod.MathFactoryInterface;
import com.liu.test.factory.factorymethod.operation.DivideOperation;
import com.liu.test.factory.simplefactory.MathOperation;
import java.util.Optional;
public class DivideFactory implements MathFactoryInterface {
@Override
public Optional<MathOperation> getOperation() {
return Optional.of(new DivideOperation());
}
}
将原有的工厂类MathFactory删除,使用类中调整-增加方法:
/**
* 工厂方法模式
* @author kevin
* @param operator :
* @return com.liu.test.math.factorymethod.MathFactoryInterface
* @date 2021/1/26 18:41
*/
private MathFactoryInterface getFactory(String operator){
MathFactoryInterface result = null;
if("add".equals(operator)){
result = new AddFactory();
}else if("sub".equals(operator)){
result = new SubFactory();
}else if("multiply".equals(operator)){
result = new MultiplyFactory();
}else if("divide".equals(operator)){
result = new DivideFactory();
}
return Optional.ofNullable(result).orElseThrow(() -> new IllegalArgumentException("未知的操作"));
}
使用类中调整-更改调用方式:
double result;
MathFactoryInterface factory = getFactory(operator);
MathOperation operation = factory.getOperation().orElseThrow(() ->
new IllegalArgumentException("未知的操作"));
result = operation.apply(first, second);
return String.valueOf(result);
3.抽象工厂模式:
提供工厂的接口与实现,提供实例的接口与实现,有不同类型的实例(每个类型下有多个实例)
就是将操作归类,然后分别提供接口,同类下的具体事物实现同一个接口。然后抽象一个工厂接口,
按照不同类别,提供不同的待实现工厂方法;再提供具体的工厂实现类,实现抽象的工厂接口,并在不
同的方法(同一类事物的获取方法)中根据入参返回同类事物中具体的事物,最后给到调用者执行。
比如,阿里与百度都有开发人员与产品人员:
首先定义开发人员接口、产品人员接口:
/**
*
* <p>Title:开发人员</p >
* <p>ClassName:IDeveloper</p >
* @author kevin
* @date 2021/1/27
*/
public interface IDeveloper {
String work();
String skill();
}
/**
*
* <p>Title:产品人员</p >
* <p>ClassName:IProductor</p >
* @author kevin
* @date 2021/1/27
*/
public interface IProductor {
String work();
String skill();
}
开发人员接口实现:
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IDeveloper;
public class AliDeveloper implements IDeveloper {
@Override
public String work() {
return "我是阿里开发人员,我的工作是:为阿里服务!";
}
@Override
public String skill() {
return "我是阿里开发人员,我的技能是:java、python、vue、react、js、c、c++、c#......无所不能!";
}
}
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IDeveloper;
public class BaiduDeveloper implements IDeveloper {
@Override
public String work() {
return "我是百度开发人员,我的工作是:为百度服务!";
}
@Override
public String skill() {
return "我是百度开发人员,我的技能是:人工智能、java、python、vue、react、js、c、c++、c#......我也无所不能!";
}
}
产品人员接口实现:
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IProductor;
public class AliProductor implements IProductor {
@Override
public String work() {
return "我是阿里产品,我的工作是:为阿里提供优秀的产品!";
}
@Override
public String skill() {
return "我是阿里产品,我的技能是:需求与利益的平衡能力,缜密的逻辑思维和较高的业务理解能力!";
}
}
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IProductor;
public class BaiduProductor implements IProductor {
@Override
public String work() {
return "我是百度产品,我的工作是:为百度提供优秀的产品!";
}
@Override
public String skill() {
return "我是百度产品,我的技能是:需求与利益的平衡能力,缜密的逻辑思维和较高的业务理解能力!";
}
}
定义工厂接口:
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IDeveloper;
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IProductor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
public interface IFactory {
IProductor getProductor(String type) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException,
InvocationTargetException, InstantiationException;
IDeveloper getDeveloper(String type) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException,
InvocationTargetException, InstantiationException;
}
阿里工厂接口实现(反射获得实例):
import com.liu.test.factory.abstractfactory.IFactory;
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IDeveloper;
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IProductor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Optional;
public class AliFactory implements IFactory {
@Override
public IProductor getProductor(String type) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//因为类名首字母大写,所以转换操作类型为类名格式
String operate = type.substring(0,1).toUpperCase() + type.substring(1).toLowerCase();
Class<?> operation = Class.forName("com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.impl." + operate + "Productor");
return Optional.of((IProductor)operation.getDeclaredConstructor().newInstance()).orElseThrow(() ->
new IllegalArgumentException("未知的公司"));
}
@Override
public IDeveloper getDeveloper(String type) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//因为类名首字母大写,所以转换操作类型为类名格式
String operate = type.substring(0,1).toUpperCase() + type.substring(1).toLowerCase();
Class<?> operation = Class.forName("com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.impl." + operate + "Developer");
return Optional.of((IDeveloper)operation.getDeclaredConstructor().newInstance()).orElseThrow(() ->
new IllegalArgumentException("未知的公司"));
}
}
百度工厂接口实现(反射获得实例):
import com.liu.test.factory.abstractfactory.IFactory;
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IDeveloper;
import com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.IProductor;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.util.Optional;
public class BaiduFactory implements IFactory {
@Override
public IProductor getProductor(String type) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//因为类名首字母大写,所以转换操作类型为类名格式
String operate = type.substring(0,1).toUpperCase() + type.substring(1).toLowerCase();
Class<?> operation = Class.forName("com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.impl." + operate + "Productor");
return Optional.of((IProductor)operation.getDeclaredConstructor().newInstance()).orElseThrow(() ->
new IllegalArgumentException("未知的公司"));
}
@Override
public IDeveloper getDeveloper(String type) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException,
IllegalAccessException, InvocationTargetException, InstantiationException {
//因为类名首字母大写,所以转换操作类型为类名格式
String operate = type.substring(0,1).toUpperCase() + type.substring(1).toLowerCase();
Class<?> operation = Class.forName("com.liu.test.factory.abstractfactory.cases.impl." + operate + "Developer");
return Optional.of((IDeveloper)operation.getDeclaredConstructor().newInstance()).orElseThrow(() ->
new IllegalArgumentException("未知的公司"));
}
}
通过调用不同的抽象工厂的实现获得具体的实例,执行方法得到想要的结果。
String result = "";
//获得具体的工厂(反射)
String operate = operator.substring(0,1).toUpperCase() + operator.substring(1).toLowerCase();
Class<?> operation = Class.forName("com.liu.test.factory.abstractfactory.factory." + operate + "Factory");
IFactory factory = (IFactory)operation.getDeclaredConstructor().newInstance();
//通过工厂获得公司开发人员
IDeveloper developer = factory.getDeveloper(operate);
result += developer.work() +"\n";
result += developer.skill() +"\n";
//通过工厂获得公司产品人员
IProductor productor = factory.getProductor(operate);
result += productor.work() +"\n";
result += productor.skill() +"\n";
return result;
发布者:全栈程序员-用户IM,转载请注明出处:https://javaforall.cn/162277.html原文链接:https://javaforall.cn
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