java工廠模式簡單工廠模式

1、Java簡單工廠簡單工廠不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)模式，但是它實(shí)在是太常用了，簡單而又神奇，所以還是需要好好掌握的，就當(dāng)是對學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)模式的熱身運(yùn)動(dòng)吧。為了保持一致性，我們盡量按照學(xué)習(xí)其它模式的步驟來進(jìn)行學(xué)習(xí)。1場景問題大家都知道，在Java應(yīng)用開發(fā)中，要“面向接口編程”。那么什么是接口？接口有什么作用？接口如何使用？一起來回顧一下：1.1接口回顧(1)Java中接口的概念在Java中接口是一種特殊的抽象類，跟一般的抽象類相比，接口里面的所有方法都是抽象方法，接口里面的所有屬性都是常量。也就是說，接口里面是只有方法定義而不會(huì)有任何方法實(shí)現(xiàn)。(2)接口用來干什么通常用接口來定義實(shí)現(xiàn)類的外觀，也就是實(shí)現(xiàn)類的

2、行為定義，用來約束實(shí)現(xiàn)類的行為。接口就相當(dāng)于一份契約，根據(jù)外部應(yīng)用需要的功能，約定了實(shí)現(xiàn)類應(yīng)該要實(shí)現(xiàn)的功能，但是具體的實(shí)現(xiàn)類除了實(shí)現(xiàn)接口約定的功能外，還可以根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)一些其它的功能，這是允許的，也就是說實(shí)現(xiàn)類的功能包含但不僅限于接口約束的功能。通過使用接口，可以實(shí)現(xiàn)不相關(guān)類的相同行為，而不需考慮這些類之間的層次關(guān)系，接口就是實(shí)現(xiàn)類對外的外觀。接口的思想根據(jù)接口的作用和用途，濃縮下來，接口的思想就是“封裝隔離”。通常提到封裝是指對數(shù)據(jù)的封裝，但是這里的封裝是指“對被隔離體的行為的封裝”，或者是“對被隔離體的職責(zé)的封裝”；而隔離指的是外部調(diào)用和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，外部調(diào)用只能通過接口進(jìn)行調(diào)用，而外部調(diào)用是

3、不知道內(nèi)部具體實(shí)現(xiàn)的，也就是說外部調(diào)用和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)是被接口隔離開的。（4）使用接口的好處由于外部調(diào)用和內(nèi)部實(shí)現(xiàn)被接口隔離開了，那么只要接口不變，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)的變化就不會(huì)影響到外部應(yīng)用，從而使得系統(tǒng)更靈活，具有更好的擴(kuò)展性和可維護(hù)性，這也就是所謂“接口是系統(tǒng)可插拔性的保證”這句話的意思。（5）接口和抽象類的選擇既然接口是一種特殊的抽象類，那么在開發(fā)中，何時(shí)選用接口，何時(shí)選用抽象類呢？對于它們的選擇，在開發(fā)中是一個(gè)很重要的問題，特別總結(jié)兩句話給大家：優(yōu)先選用接口在如下情況應(yīng)選擇抽象類：既要定義子類的行為，又要為子類提供公共的功能1.2面向接口編程面向接口編程是Java編程中的一個(gè)重要原則。在Java程序

4、設(shè)計(jì)里面，非常講究層的劃分和模塊的劃分。通常按照三層來劃分Java程序，分別是表現(xiàn)層、邏輯層、數(shù)據(jù)層，它們之間都要通過接口來通訊。在每一個(gè)層里面，又有很多個(gè)小模塊，一個(gè)小模塊對外也應(yīng)該是一個(gè)整體，那么一個(gè)模塊對外也應(yīng)該提供接口，其它地方需要使用到這個(gè)模塊的功能，都應(yīng)該通過此接口來進(jìn)行調(diào)用。這也就是常說的“接口是被其隔離部分的外觀”?；镜娜龑咏Y(jié)構(gòu)如圖1所示：圖1基本的三層結(jié)構(gòu)示意圖在一個(gè)層內(nèi)部的各個(gè)模塊交互也要通過接口，如圖2所示：圖2一個(gè)層內(nèi)部的各個(gè)模塊交互示意圖各個(gè)部分的接口具體應(yīng)該如何去定義，具體的內(nèi)容是什么，不去深究，那是需要具體問題具體分析的，這里只是來學(xué)習(xí)設(shè)計(jì)的方法。上面頻頻提到“

5、組件”，那么什么是組件呢？先簡單的名詞解釋一下：所謂組件：從設(shè)計(jì)上講，組件就是能完成一定功能的封裝體。小到一個(gè)類，大到一個(gè)系統(tǒng)，都可以稱為組件，因?yàn)橐粋€(gè)小系統(tǒng)放到更大的系統(tǒng)里面去，也就當(dāng)個(gè)組件而已。事實(shí)上，從設(shè)計(jì)的角度看，系統(tǒng)、子系統(tǒng)、模塊、組件等說的其實(shí)是同一回事情，都是完成一定功能的封裝體，只不過功能多少不同而已。繼續(xù)剛才的思路，大家會(huì)發(fā)現(xiàn)，不管是一層還是一個(gè)模塊或者一個(gè)組件，都是一個(gè)被接口隔離的整體，那么下面我們就不去區(qū)分它們，統(tǒng)一認(rèn)為都是接口隔離體即可，如圖3所示：圖3接口隔離體示意圖既然在Java中需要面向接口編程，那么在程序中到底如何使用接口，來做到真正的面向接口編程呢？不用模式的

6、解決方案回憶一下，以前是如何使用接口的呢，假設(shè)有一個(gè)接口叫Api，然后有一個(gè)實(shí)現(xiàn)類Impl實(shí)現(xiàn)了它，在客戶端怎么用這個(gè)接口呢？通常都是在客戶端創(chuàng)建一個(gè)Impl的實(shí)例，把它賦值給一個(gè)Api接口類型的變量，然后客戶端就可以通過這個(gè)變量來操作接口的功能了，此時(shí)具體的結(jié)構(gòu)圖如圖4：+testl(s:String):void圖4基本的接口和實(shí)現(xiàn)還是用代碼來說明，會(huì)更清楚一些。(1)先定義接口Api，示例代碼如下:/*某個(gè)接口(通用的、抽象的、非具體的功能)*/publicinterfaceApi/*某個(gè)具體的功能方法的定義，用test1來演示一下這里的功能很簡單，把傳入的s打印輸出即可*params任意

7、想要打印輸出的字符串*/publicvoidtest1(Strings);(2)既然有了接口，自然就要有實(shí)現(xiàn)，定義實(shí)現(xiàn)Impl，示例代碼如下:/*對接口的實(shí)現(xiàn)*/publicclassImplimplementsApipublicvoidtest1(Strings)System.out.println(NowInImpl.Theinputs=+s);3）那么此時(shí)的客戶端怎么寫呢？按照J(rèn)ava的知識(shí)，接口不能直接使用，需要使用接口的實(shí)現(xiàn)類，示例代碼如下:/*客戶端：測試使用Api接口*/publicclassClientpublicstaticvoidmain(Stringargs)Apiapi

8、=newImpl();api.testl(哈哈，不要緊張，只是個(gè)測試而已！)；1.4有何問題上面寫得沒錯(cuò)吧，在Java的基礎(chǔ)知識(shí)里面就是這么學(xué)的，難道這有什么問題嗎？請仔細(xì)看位于客戶端的下面這句話：然后再想想接口的功能和思想，發(fā)現(xiàn)什么了？仔細(xì)再想想？你會(huì)發(fā)現(xiàn)在客戶端調(diào)用的時(shí)候，客戶端不但知道了接口，同時(shí)還知道了具體的實(shí)現(xiàn)就是Impl。而接口的思想是封裝隔離”而Impl這個(gè)實(shí)現(xiàn)類，應(yīng)該是被接口Api封裝并同客戶端隔離開的，也就是說，客戶端根本就不應(yīng)該知道具體的實(shí)現(xiàn)類是Impl。有朋友說，那好，我就把Impl從客戶端拿掉，讓Api真正的對實(shí)現(xiàn)進(jìn)行封裝隔離”然后我們還是面向接口來編程?？墒牵碌膯栴}

9、出現(xiàn)了，當(dāng)他把nepl去掉過后，發(fā)現(xiàn)他無法得到Api接口對象了，怎么辦呢？把這個(gè)問題描述一下：在Java編程中，出現(xiàn)只知接口而不知實(shí)現(xiàn)，該怎么辦？就像現(xiàn)在的Client,它知道要使用Api接口，但是不知由誰實(shí)現(xiàn)，也不知道如何實(shí)現(xiàn)，從而得不到接口對象，就無法使用接口，該怎么辦呢？2解決方案1簡單工廠來解決用來解決上述問題的一個(gè)合理的解決方案就是簡單工廠，那么什么是簡單工廠呢？1：簡單工廠定義提供胡象實(shí)例阿能，而題關(guān)心典具険現(xiàn)。被創(chuàng)舷例的理可臥是接口，般類，也可以是具怵的類。2：應(yīng)用簡單工廠來解決的思路分析上面的問題，雖然不能讓模塊外部知道模塊內(nèi)的具體實(shí)現(xiàn)，但是模塊內(nèi)部是可以知道實(shí)現(xiàn)類的，而且創(chuàng)建

10、接口是需要具體實(shí)現(xiàn)類的。那么干脆在模塊內(nèi)部新建一個(gè)類，在這個(gè)類里面來創(chuàng)建接口，然后把創(chuàng)建好的接口返回給客戶端，這樣外部應(yīng)用就只需要根據(jù)這個(gè)類來獲取相應(yīng)的接口對象，然后就可以操作接口定義的方法了。把這樣的對象稱為簡單工廠，就叫Factory吧。這樣一來，客戶端就可以通過這個(gè)Factory來獲取需要的接口對象，然后調(diào)用接口的方法來實(shí)現(xiàn)需要的功能，而且客戶端也不用再關(guān)心具體實(shí)現(xiàn)了。2.2簡單工廠結(jié)構(gòu)和說明簡單工廠的結(jié)構(gòu)如圖5所示：O已社(亡limn：int):ApiOti0n&：Strjig)：yof&interfacedoAsiOIalA3*ourttiopL：strinidApi：定義客戶所需要

11、的功能接口Impl：具體實(shí)現(xiàn)Api的實(shí)現(xiàn)類，可能會(huì)有多個(gè)Factory：工廠，選擇合適的實(shí)現(xiàn)類來創(chuàng)建Api接口對象Client：客戶端，通過Factory去獲取Api接口對象，然后面向Api接口編程簡單工廠示例代碼(1)先看看Api的定義，示例代碼如下:/*接口的定義，該接口可以通過簡單工廠來創(chuàng)建*/publicinterfaceApi/*示意，具體的功能方法的定義*params示意，需要的參數(shù)*/publicvoidoperation(Strings);(2)定義了接口，該來實(shí)現(xiàn)它了，ImplA的示例代碼如下:/*接口的具體實(shí)現(xiàn)對象A*/publicclassImplAimplementsA

12、pipublicvoidoperation(Strings)/實(shí)現(xiàn)功能的代碼，示意一下System.out.println(ImplAs=+s);ImplB的示意實(shí)現(xiàn)和ImplA基本一樣，示例代碼如下：/*接口的具體實(shí)現(xiàn)對象B*/publicclassImplBimplementsApipublicvoidoperation(Strings)/實(shí)現(xiàn)功能的代碼，示意一下System.out.println(ImplBs=+s);3）該來看看簡單工廠的實(shí)現(xiàn)，示例代碼如下工廠類，用來創(chuàng)造對象具體的創(chuàng)造對象的方法示意，從外部傳入的選擇條件創(chuàng)造好的對象應(yīng)該根據(jù)某些條件去選擇究竟創(chuàng)建哪一個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)對象,

13、這些條/件可/以從外部傳入，也可以從其它途徑獲取。如果只有/一/個(gè)實(shí)現(xiàn)，可以省略條件，因?yàn)闆]有選擇的必要。示意使/用/條件(4)再來看看客戶端的示意，示例代碼如下：/*客戶端，使用Api接口*/publicclassClientpublicstaticvoidmain(Stringargs)/通過簡單工廠來獲取接口對象Apiapi=Factory.createApi(1);api.operation(正在使用簡單工廠);使用簡單工廠重寫示例要使用簡單工廠來重寫前面的示例，主要就是要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)簡單工廠對象，讓簡單工廠來負(fù)責(zé)創(chuàng)建接口對象。然后讓客戶端通過工廠來獲取接口對象，而不再由客戶端自己去創(chuàng)建接口的對象了。此時(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖6所示。圖6使用簡單工廠重寫示例的結(jié)構(gòu)示意圖(1)接口Api和實(shí)現(xiàn)類Impl都和前面的示例一樣，就不去贅述了。2)新創(chuàng)建一個(gè)簡單工廠的對象，示例代碼如下：/*工廠類，用來創(chuàng)造Api對象*/publicclassFactory/*具體的創(chuàng)造Api對象的方法return創(chuàng)造好的Api對象*/publicstaticApicreateApi()/由于只有一個(gè)實(shí)現(xiàn)，就不用條件判斷了returnnewImpl();3）使用簡單工廠客戶端如何使用簡單工廠提供的功能呢？這個(gè)時(shí)候，客戶端就不用再自己去創(chuàng)建接口的對象了，應(yīng)該使用工廠來獲取，經(jīng)過改造，客戶端代碼如下