JAVA 面向?qū)ο蠼?jīng)典HeadFirst-Factory

1有關(guān)對象創(chuàng)建-new按照前面介紹的設(shè)計原則，我們應該面向接口編程而不是面向?qū)崿F(xiàn)編程，因為面向?qū)崿F(xiàn)編程會使得我們的設(shè)計更脆弱，缺乏靈活性。但是我們每次使用new時，是不是正在違背這一原則呢？我們想用接口但卻必須建立一個具體類的實例Duckduck=newMallardDuck()PizzaFactory2問題…當你擁有一組相關(guān)的具體類時，你常常被迫寫出類似下面的代碼：Duckduck;If(picnic){duck=newMallardDuck();}elseif(hunting){duck=newDecoyDuck();}elseif(inBathTub){duck=newRubberDuck();}這樣做的原因是直到運行時我們才知道需要實例化那個類。這樣做的后果是如果應用要做變化或擴展，往往要修改這段代碼。這使得維護困難并容易引入錯誤。PizzaFactory3問題在哪里？是new的問題嗎？從技術(shù)上來說，new并沒有任何問題。new是java最基本的部分。那么問題在哪里？真正的問題在于“變化”如果對接口編程，我們可實現(xiàn)與許多“變化”的隔離，因為通過多態(tài)機制，你的代碼對于實現(xiàn)接口的新類依然適用。但是使用具體類麻煩就來了，因為增加新的具體類時相應代碼可能就必須修改。PizzaFactory4PizzaPizzaFactory5Pizza的生產(chǎn)過程Pizzastore的主要步驟客戶點pizza準備pizza原料，制作一個生的pizza烘烤切割成塊Pizza裝盒為客戶呈上pizza成品PizzaFactory6Pizzastore-orderPizza方法PublicClassPizzaStore{

//…othercode

PizzaorderPizza(){Pizzapizza=newPizza();pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}//…othercode}為了讓系統(tǒng)有彈性，希望這是一個抽象類或者接口，可惜抽象類或接口都不能被實例化而且，我們有許多種pizza，所以我們增加一些代碼，來確定合適的pizza種類，然后進行制作。PizzaFactory7pizza種類擴展后的類圖CheesePizzapepperoniGreekPizzapizzaPizzaFactory8修改后的代碼PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza;if(type.equals(“cheese”)){pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}根據(jù)接受的類型，創(chuàng)建相應的pizza實例，并賦值給實例變量。（注意：各種pizza實現(xiàn)接口Pizza)傳遞pizza的類型給方法orderPizza每一種pizza子類型都知道其制作方法PizzaFactory9適應市場，改變pizza種類其他pizza店推出了新產(chǎn)品，我們也得增加！例如VeggiePizza。GreekPizza最近不受歡迎，把它從菜單中取消。于是…PizzaFactory10修改代碼PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizzaif(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}這是變化的部分。隨著Pizza菜單的變化，這部分要跟著不斷地變。這部分是不變的部分。PizzaFactory11分離變化點PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizzaif(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}把這部分封裝在一個只管如何創(chuàng)建pizza的對象中if(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“greek”)){pizza=newGreekPizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}將創(chuàng)建pizza對象的代碼從orderPizza方法中分離出去專門負責制作pizza的對象PizzaFactory12Pizza工廠PizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza

pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}PizzaFactory要求制作pizzapizza這樣，orderPizza方法就成為PizaFactory的客戶。PizzaFactory13Pizza工廠代碼publicclassSimplePizzaFactory{publicpizzacreatePizza(Stringtype){Pizzapizza=null;if(type.equals(“cheese”)){

pizza=newCheesePizza();}elseif(type.equals(“pepperoni”)){pizza=newPepperoniPizza();}elseif(type.equals(“veggie”)){pizza=newVeggiePizza();}returnpizza;}}Pizza工廠中定義的“生產(chǎn)”pizza的方法。所有客戶都可以用它來實例化新的pizza對象這部分代碼就是從orderPizza()方法中抽出來的。和原來的方法一樣，也是通過參數(shù)確定pizza的種類。PizzaFactory14設(shè)計類圖PizzaStoreorderPizza()SimplePizzaFactorycreatePizza()PizzaPrepare()Bark()Cut()Box()CheesePizzaVeggiePizzaClamPizzaPepperoniPizzaPizzaFactory15討論這看來好像我們只是把問題從一個對象推給了另一個對象！這樣做有什么好處？SimplePizzaFactory可以有許多個客戶，這樣，當實現(xiàn)改變時我們只需要修改SimplePizzaFactory，而不需修改眾多的客戶目前雖然只有orderPizza()方法是它的客戶，可能還有PizzaShopMenu類利用這個工廠取得比薩的價格和描述，可能還有一個HomeDelivery類，會以PizzaShop類不同的方式來處理pizza。PizzaFactory16設(shè)計類圖-SimplePizzaFactory可以有許多個客戶PizzaStoreorderPizza()SimplePizzaFactorycreatePizza()PizzaPrepare()Bark()Cut()Box()CheesePizzaVeggiePizzaClamPizzaPepperoniPizzaPizzaShopMenuHomeDeliveryOtherClassPizzaFactory17重寫PizzaStore類-工廠產(chǎn)生Pizza對象publicclassPizzaStore{

SimplePizzaFactoryfactory;

publicPizzaStore(SimplePizzaFactoryfactory){this.factory=factory;}publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza;

pizza=factory.createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}//othermethodshere}PizzaFactory18新變化-授權(quán)pizza店我們的pizza店非常成功，許多人都想開設(shè)我們的授權(quán)加盟店。為保證質(zhì)量，我們希望他們使用我們經(jīng)過時間考驗的代碼。但是，不同地區(qū)的加盟pizza店可能希望供應不同口味的pizza。怎么解決這個問題呢？PizzaFactory19擬解決方案希望加盟點能利用原有的代碼，好讓pizza的加工流程不變紐約風味芝加哥風味PizzaFactory20擬解決方案代碼/************************************該pizza店提供紐約風味的pizza,代碼如下************************************///Step1:建立一個生產(chǎn)紐約風味pizza的工廠NYPizzaFactorynyFactory=newNYPizzaFactory();//Step2:建立一個pizza店，引用紐約風味pizza的工廠PizzaStorenyStore=newPizzaStore(nyFactory);//Step3:生產(chǎn)的是紐約風味的pizzanyStore.orderPizza(“Veggie”);//其他風味的Pizza工廠類似以上代碼PizzaFactory21質(zhì)量控制問題推廣SimpleFactory方式時，發(fā)現(xiàn)加盟店雖然使用工廠生產(chǎn)pizza，但是其他部分采用了自創(chuàng)的流程。如烘烤，是否要切片。甚至有部分加盟店用別人的盒子。希望建立一個框架，把加盟店和創(chuàng)建pizza捆綁在一起的同時又保持一定的彈性。PizzaFactory22質(zhì)量控制問題-流程控制推廣SimpleFactory方式時，發(fā)現(xiàn)加盟店雖然使用工廠生產(chǎn)pizza，但是其他部分采用了自創(chuàng)的流程。如烘烤，是否要切片。甚至有部分加盟店用別人的盒子publicclassPizzaStore{

SimplePizzaFactoryfactory;

publicPizzaStore(SimplePizzaFactoryfactory){this.factory=factory;}publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza;

pizza=factory.createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}//othermethodshere}PizzaFactory23質(zhì)量控制問題-捆綁與彈性限制希望建立一個框架，把加盟店和創(chuàng)建pizza捆綁在一起的同時又保持一定的彈性。如何捆綁在一起？如何又有彈性？PizzaFactory24新的設(shè)計思路step1-實現(xiàn)流程統(tǒng)一NYPizzaStoreNYPizzaFactoryChicagoPizzaStoreChicagoPizzaFactoryPizzaStorePizzaFactoryorderPizza()createPizza()orderPizza()createPizza()createPizza()orderPizza()PizzaFactory25新的設(shè)計思路step1-實現(xiàn)流程統(tǒng)一PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaFactoryChicagoPizzaFactoryNYPizzaStoreChicagoPizzaStore實現(xiàn)了pizza制作流程的嚴格控制，但是PizzaFactory沒有實現(xiàn)創(chuàng)新PizzaFactory26新的設(shè)計思路step2-實現(xiàn)制作獨立PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaFactorycreatePizza()ChicagoPizzaFactorycreatePizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStore抽象類PizzaFactory27新的設(shè)計思路step3-全局PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaFactorycreatePizza()ChicagoPizzaFactorycreatePizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStorePizzaPrepare()Bark()Cut()Box()NYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaNYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaPizzaFactory28新的設(shè)計思路step4-實現(xiàn)綁定PizzaFactoryPizzaStoreorderPizza()createPizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStorePizzaPrepare()Bark()Cut()Box()NYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaNYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzacreatePizza()createPizza()PizzaFactory29最終結(jié)構(gòu)PizzaStoreorderPizza()NYPizzaStoreChicagoPizzaStorePizzaPrepare()Bark()Cut()Box()NYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzaNYVeggiePizzaNYClamPizzaNYCheesePizzacreatePizza()createPizza()createPizza()PizzaFactory30改造后的PizzaStore的代碼publicabstractclassPizzaStore{

publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza=createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}

abstractPizzacreatePizza(Stringtype);}在PizzaStore內(nèi)調(diào)用自身的一個方法來制造pizza，而不是使用一個factory對象factory對象成了這里的一個抽象方法下面我們需要PizzaStore的各種子類（對應不同的地區(qū)風味）PizzaFactory31討論：為什么說是由子類做決定的？PizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()publicabstractclassPizzaStore{

publicPizzaorderPizza(Stringtype){Pizzapizza=createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}

abstractPizzacreatePizza(Stringtype);}PizzaFactory32讓子類做決定PizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewNYStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewNYStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewNYStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香腸")){ returnnewNYStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}PizzaFactory33現(xiàn)在讓我們來編寫子類NYPizzaStorePizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()publicclassNYPizzaStoreextendsPizzaStore{PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewNYStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewNYStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewNYStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香腸")){ returnnewNYStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}}PizzaFactory34怎么編寫子類ChicagoPizzaStore?怎么編寫子類ChicagoPizzaStore?publicclassChicagoPizzaStoreextendsPizzaStore{PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewChicagoStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewChicagoStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewChicagoStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香腸")){ returnnewChicagoStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}}PizzaFactory35聲明工廠方法publicabstractclassPizzaStore{

publicPizzaorderPizza(Stringtype){

Pizzapizza=createPizza(type);pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();returnpizza;}

abstractPizzacreatePizza(Stringtype);}實例化pizza的責任現(xiàn)在由一個方法承擔。該方法相當于一個工廠。我們稱之為工廠方法。PizzaStore的子類用createPizza()方法處理對象的實例化。PizzaFactory36聲明工廠方法abstractPizzacreatePizza(Stringtype);abstractProductfactoryMethod(Stringtype);工廠方法是抽象的，在一個超類中定義。必須由子類來實現(xiàn)。工廠方法返回一個產(chǎn)品，該產(chǎn)品通常在其所在類的方法中定義。（如orderPizza()）工廠方法通常提供參數(shù)，用以選擇一個產(chǎn)品的不同品種。工廠方法將客戶（超類中的方法，如PizzaStore中的orderPizza()）與具體的產(chǎn)品相隔離。PizzaFactory37聲明工廠方法abstractPizzacreatePizza(Stringtype);abstractProductfactoryMethod(Stringtype);工廠方法是抽象的，在一個超類中定義。必須由子類來實現(xiàn)。工廠方法返回一個產(chǎn)品，該產(chǎn)品通常在其所在類的方法中定義。（如orderPizza()）工廠方法通常提供參數(shù)，用以選擇一個產(chǎn)品的不同品種。工廠方法將客戶（超類中的方法，如PizzaStore中的orderPizza()）與具體的產(chǎn)品相隔離。PizzaFactory38工廠方法怎么工作？假定張三喜歡紐約風味的pizza，李四喜歡芝加哥風味的pizza。需要相應Pizza店的實例調(diào)用orderPizza()訂購想要的pizza品種CreatePizza()被調(diào)用，并返回pizza到orderPizza()方法。盡管不知道是什么pizza，但orderPizza()仍知道對它進行后續(xù)處理。PizzaFactory39以張三訂購pizza為例//首先需要一個pizza店P(guān)izzaStorenyPizzaStore=newNYPizzaStore();//對pizza店下訂單nyPizzaStore.orderPizza(“cheese”)

;//在orderPizza()方法中調(diào)用Createpizza()Pizzapizza=createPizza(“cheese”)

;//對pizza進行其他的工作pizza.prepare();pizza.bake();pizza.cut();pizza.box();PizzaFactory40Pizza類源代碼importjava.util.ArrayList;public

abstractclassPizza{ Stringname; Stringdough;//生面團

Stringsauce; ArrayListtoppings=newArrayList(); voidprepare(){ System.out.println("Preparing"+name); System.out.println("Tossingdough..."); System.out.println("Addingsauce..."); System.out.println("Addingtoppings:"); for(inti=0;i<toppings.size();i++){ System.out.println(""+toppings.get(i)); } }voidbake(){System.out.println("Bakefor25minutesat350");} voidcut(){System.out.println("Cuttingthepizzaintodiagonalslices");} voidbox(){System.out.println("PlacepizzainofficialPizzaStorebox");} publicStringgetName(){returnname;}}PizzaFactory41NYStyleCheesePizzapublicclassNYStyleCheesePizzaextendsPizza{ publicNYStyleCheesePizza(){ name="NYStyleSauceandCheesePizza"; dough="ThinCrustDough"; sauce="MarinaraSauce"; toppings.add("GratedReggianoCheese"); }}PizzaFactory42ChicagoStyleCheesePizzapublicclassChicagoStyleCheesePizzaextendsPizza{ publicChicagoStyleCheesePizza(){ name="ChicagoStyleDeepDishCheesePizza"; dough="ExtraThickCrustDough"; sauce="PlumTomatoSauce"; toppings.add("ShreddedMozzarellaCheese"); }

voidcut(){ System.out.println("Cuttingthepizzaintosquareslices"); }}PizzaFactory43測試類publicclassPizzaTestDrive{ publicstaticvoidmain(String[]args){ PizzaStorenyStore=newNYPizzaStore(); PizzaStorechicagoStore=newChicagoPizzaStore(); Pizzapizza=nyStore.orderPizza("cheese"); System.out.println(“張三ordereda"+pizza.getName()+"\n"); pizza=chicagoStore.orderPizza("cheese"); System.out.println(“李四ordereda"+pizza.getName()+"\n"); }}PizzaFactory44工廠方法模式中的類

—創(chuàng)建者類TheCreatorclassesPizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()AbstractcreatorConcretecreatorsPizzaFactory45工廠方法模式中的類

—產(chǎn)品類TheProductclassesPizzaNYStyleCheesePizzaChicagoStyleCheesePizzacreatePizza()NYStylePepperoniPizzaNYStyleCalmPizzaNYStyleVeggiePizzaChicagoStylePepperoniPizzacreatePizza()ChicagoStyleCalmPizzacreatePizza()ChicagoStyleVeggiePizzacreatePizza()AbstractproductConcreteproductsPizzaFactory46平行的類層次PizzaStorecreatePizza()orderPizza()NYPizzaStorecreatePizza()ChicagoPizzaStorecreatePizza()NYStyleCheesePizzaChicagoStyleCheesePizzacreatePizza()NYStylePepperoniPizzaNYStyleCalmPizzaNYStyleVeggiePizzaChicagoStylePepperoniPizzacreatePizza()ChicagoStyleCalmPizzacreatePizza()ChicagoStyleVeggiePizzacreatePizza()publicclassNYPizzaStoreextendsPizzaStore{PizzacreatePizza(Stringitem){if(item.equals(“奶酪")){ returnnewNYStyleCheesePizza();}elseif(item.equals(“蔬菜")){ returnnewNYStyleVeggiePizza();}elseif(item.equals(“卡姆")){ returnnewNYStyleClamPizza();}elseif(item.equals(“辣香腸")){ returnnewNYStylePepperoniPizza();}elsereturnnull;}}PizzaFactory47工廠方法模式的正式定義定義一個用于創(chuàng)建對象的接口，讓子類決定實例化哪一個類。工廠方法模式讓一個類的實例化延遲到其子類。PizzaFactory48工廠方法模式的結(jié)構(gòu)ProductConcreteCreatorfactoryMethod()ConcreteProductCreatorfactoryMethod()anOperationPizzaFactory49總結(jié)：FactoryMethod模式意圖