java設計模式之工廠模式

在java的設計模式中，工廠模式被廣泛使用，因此有必要了解一下什么是工廠模式，以及它所具有的的優點，應用場景等等......

一、定義：實例化對象，用工廠方法代替new操作。

二、如何實現

工廠模式主要是定義一個接口來創建對象，但是讓子類來決定哪些類需要被實例化，工廠方法把實例化的工作推遲到子類中去實現。

三、分類

1. 工廠方法模式
2. 抽象工廠模式

二者之間的對比：

1. 工廠模式是一種極端情況下的抽象工廠模式，而抽象工廠模式可以看成是工廠模式的推廣。
2. 工廠模式用來創建一個產品的等級結構，而抽象工廠模式是用來創建多個產品的等級結構。
3. 工廠模式只有一個抽象產品類，而抽象工廠模式有多個抽象產品類。

四、例子（工廠方法模式）

首先，創建對應的接口

/**
 * 幾何圖形接口
 * */
public interface Geometry {

    //創建幾何圖形
    public void creat();
}

然后創建一系列接口的實現類

//實現類1：正方形
public class Square implements Geometry {
    @Override
    public void creat() {
        System.out.println("-------------正方形--------------");
    }
}


//實現類2：長方形
public class Oblong implements Geometry {
    @Override
    public void creat() {
        System.out.println("-------------長方形--------------");
    }
}


//實現類3：圓形
public class Rotundity implements Geometry {
    @Override
    public void creat() {
        System.out.println("-------------圓形--------------");
    }
}

接着需要編寫工廠，不過我們先寫測試方法

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        GeometryFactory factory = new GeometryFactory();
        Geometry geometry = factory.getByClassKey("Rotundity");
        geometry.creat();
    }
}

在測試方法中，我們調用工廠中的getByClassKey方法，我們希望傳過去一個值，工廠中的方法能夠根據傳的值直接定義到我們需要實例的對象，因此我們需要進行一個封裝，將傳的值和對應的類名一一對應封裝，類似於map中的鍵值對形式，在java中封裝值可以寫在properties文件中，二者之間用等號連接。

Square=com.xm.entity.Square
Oblong=com.xm.entity.Oblong
Rotundity=com.xm.entity.Rotundity

封裝完對應關系后，我們需要寫一個創建一個類來專門解讀properties文件中的對應關系，其原理是將其對應的關系存放進一個map中，等號左邊作為map的key值，右邊作為map的value值。

/**
 * properties文件讀取工具
 * */
public class ReaderProperties {
    public Map<String,String> getProperties(){
        Properties props = new Properties();
        Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
        try {
            InputStream in = getClass().getResourceAsStream("app.properties");
            props.load(in);
            Enumeration en = props.propertyNames();
            while(en.hasMoreElements()){
                String key = (String) en.nextElement();
                String property = props.getProperty(key);
                map.put(key, property);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return map;
    }
}

接下來就要編寫工廠方法了，在工廠類中，我們使用反射來通過類名直接找到我們需要的類，這樣代碼更具有通用性和擴展性。

public class GeometryFactory {
    //根據類名來生產對象
    public Geometry getByClassKey(String key){
        Map<String,String> map = new ReaderProperties().getProperties();    
        try {
            Geometry geometry = (Geometry)Class.forName(map.get(key)).newInstance();
            return geometry;
        } catch (InstantiationException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return null;
    }
}

五、工廠模式的常見應用

1、JDBC

JDBC是一種用於執行SQL語句的java API，可以為多種關系數據庫提供統一訪問，它由一組用java語言編寫的類和接口組成。

2、spring beanfactory

BeanFactory,作為Spring基礎的IOC容器，是Spring的一個Bean工廠，如果單從工廠模式的角度思考，它就是用來“生產Bean”，然后提供給客戶端。

六、工廠模式的作用

1. 系統可以在不修改具體工廠角色的情況下引入新的產品。
2. 客戶端不必關心對象如果創建，明確了職責。
3. 更好的理解面向對象的原則，面向接口編程，而不是面向實現編程。

七、工廠模式的適用場景

1. 一個系統應當不依賴於產品類實例被創立，組成，和表示的細節。這對於所有形態的工廠模式都是重要的。
2. 這個系統的產品有至少一個的產品族。
3. 同屬於同一產品族的產品是設計成在一起使用的，這一約束必須得在系統的設計中體現出來。
4. 不同的產品以一系列的接口的面貌出現，從而使系統不依賴與接口實現的細節。