Java設計模式：原廠模式

標籤：interface   public   現實生活   關鍵點   小汽車   

問題提出

Java的原廠模式與現實生活中的工廠的模型是很相似的。工廠是用來做什嗎？當然是用來產生產品。因此在Java的原廠模式的關鍵點就是如何描述好產品和工廠這2個角色之間的關係。

 

下面來仔細描述一下不同的關係以及對應的設計模式

1）單一產品系，工廠只生產一種類型的產品

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讓我們簡單構思一下簡單的工廠生產模型，既然只有一個產品，那隻需要一個車間就好了，一個車間分別生產三種不同種類的小汽車。好，下面看看簡單工廠的設計模式。

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//定義小汽車介面：ICar.javapublic interface ICar {}

public class TopCar implements ICar {}

public class MidCar implements ICar {}

public class LowCar implements ICar {}

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="border:none;" />

public class CarSimpleFactory {    public static final String TOPTYPE = "toptype";    public static final String MIDTYPE = "midtype";    public static final String LOWTYPE = "lowtype";    private CarSimpleFactory(){            }    public static ICar create(String mark){        ICar obj = null;        if(mark.equals(TOPTYPE)){            obj = new TopCar();        }        else if(mark.equals(MIDTYPE)){            obj = new MidCar();        }        else if(mark.equals(LOWTYPE)){            obj = new LowCar();        }        return obj;    }}

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簡單工廠功能類編寫步驟：

1.編寫抽象產品介面

2.編寫具體產品子類

3.編寫工廠類。簡單工廠類的特點，它是一個具體的類，非介面型抽象類別。有一個重要的create()方法，並且用if...else或者switch開發建立所需產品。因為可以把這個簡單工廠類實現成一個工具類，所以直接用靜態方法就可以了，如有必要甚至可以把構造方法私人化。

 

下面考慮一種情形，工廠擴張啦！可以加工生產超級高檔型的汽車。在上面的生產模式下要怎麼修改呢？

1）新增ICar子類SuperCar

2）修改工廠類SimpleCarFactory中的create()方法，添加判斷分支。

子類SuperCar的添加是必然的，然而能不能不用修改工廠類呢？

或者從另一個角度分析，在一個生產線上生產幾種不同種類的產品，這樣我們還需要對每個產品加以判斷種類來分類。當然，假若只有2種種類要區分，這樣當然沒問題，但是若是有多個種類要區分呢？顯然，不能在一條生產線上生產多種種類的產品！那意味著對於每一種種類我們都需要一條生產線。這就是所謂的原廠模式！

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public abstract class AbstractFactory {    public abstract ICar create();}

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而觀察代碼，只要有ICar.java,AbstractFactory.java這兩個檔案，其他具體產品類，工廠類源檔案沒有，編譯也能通過。

對於AbstractFactory，可以定義為抽象類別，也可以定義為介面。這裡的create()是抽象方法，沒參數，表明在具體的子類工廠中建立某個具體產品。

Factory 方法的主要特徵是：當需求分析發生變化是，只需要增加和刪除相應的類，而不是修改已有的類。例如添加超高檔的小汽車，只需要增加SuperCar以及SuperFactory兩個類即可。所以Factory 方法更易於軟體的二次開發以及維護。

當然啦，一個工廠很有可能不止產生一種產品。下面看看多產品系。

2）多產品系，特徵相同

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UML圖與原廠模式基本沒什麼區別，這裡就不再畫了。

一般來說，簡單工廠和原廠模式都是單產品系的，而對於上面這種架構，稱之為抽象工廠。但從本質上來說，抽象工廠和原廠模式是統一的。這裡就不再述說。

3）多產品系，部分特徵相同

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public abstract class AbstractFactory {    /**     * 多產品系，小汽車和公用汽車都有高，中檔類型，小汽車有低檔類型，而公用汽車沒有     */}

public abstract class AbstractFactory1 extends AbstractFactory {    public abstract ICar createCar();   //產生小汽車對象    public abstract IBus createBus();   //產生公用汽車對象}

public abstract class AbstractFactory2 extends AbstractFactory {    public abstract ICar createCar(); //產生小汽車對象}

這裡著重看看AbstractFactory，AbstractFactory1，AbstractFactory2.

1）具有相同特徵的小汽車和公用汽車放在相同的工廠裡面

2）該類也是抽象類別，表明“特徵是多個”。這裡特徵表示“高中低檔”。

 

原廠模式大概就講到這裡，看到這裡，相信很多人都有一種，原廠模式原來也不過如此。但是，個人覺得無論什麼設計模式，看上去都似乎很好理解很容易。但是，當遇到問題需要自己分析設計的時候，就頓時沒了頭緒。

原因大概有2個，一是對這種設計模式還並不是十分熟悉和理解，二當然就是沒有實踐過。閑話不多說，下面讓我們操刀實踐一波。

 

 

例子：編寫讀檔案功能。讀取文字檔，包括GBK，UTF-8.編碼下的文字檔，要求獲得全文內容；讀取影像檔，包括BMP，GIF，JPG檔案，要求獲得映像寬度，長度，每一點的三基色資訊。

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代碼如下：

讀取文字檔方法需要兩個參數：檔案名稱和編碼方式；而讀取影像檔需要一個參數：檔案名稱。而根據題意，兩種讀取檔案傳回值類型有所差異。

如何用介面屏蔽方法參數個數，傳回值類型的差異，是定義介面的關鍵。

public interface IRead<T> {    //如何用介面屏蔽方法參數個數，傳回值類型的差異，這是定義介面的關鍵    T read(String ... in);}

650) this.width=650;" id="code_img_closed_a76a8422-8160-47d3-a900-92106d565f96" src="/img/jia.gif" style="border:none;" /> View Code

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public abstract class AbstractFactory {　　//定義抽象工廠    public abstract IRead create();}

public class TextFactory extends AbstractFactory {    public IRead create(){        return new TextRead();    }}

public class ImageFactory extends AbstractFactory {    public IRead create(){        return new ImageRead();    }}

對於上面抽象工廠類其實並不夠完善，如何選擇具體工廠類沒有體現。解決方案有兩種。一是像簡單工廠那樣添加選擇分支。二是使用反射。

下面的代碼是使用了反射技術

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="border:none;" />

public abstract class AbstractFactory {    public abstract IRead create();    static AbstractFactory create(String className){        AbstractFactory factory = null;        try{            Class c = Class.forName(className);            factory = (AbstractFactory)c.newInstance();        }        catch (Exception ex){            ex.printStackTrace();        }        return factory;    }}

650) this.width=650;" src="/img/fz.gif" alt="複製代碼" style="border:none;" />

運用反射技術，實現了更加靈活的自動工廠選擇功能。當添加新具體工廠類的時候，不需要修改AbstractFactory類。

Java設計模式：原廠模式