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软件设计之工厂方法模式

news 2025/6/26 0:43:42

工厂方法模式指定义一个创建对象的接口，让子类决定实例化哪一个类。

结构关系如下：

可以看到，客户端创建了两个接口，一个AbstractFactory，负责创建产品，一个Product，负责产品的实现。ConcreteFactory1与ConcreteFactory2实现了AbstractFactory的功能，可以分别创建ConcreteProduct1和ConcreteProduct2产品对象，两种产品对象实现了Product。

下面通过具体的案例说明工厂方法模式。

上述情景在实际开发中很常见：通过在选择框中选择相应的选项，系统会做出不同的响应。

从用户层面来说，文本域可以作为我们需要的产品，选择框可以作为工厂。

下面是具体的实现关系图。

我们先看一下工厂接口。

public interface PolicyProducer
{public AutoInsurance getInsurObj();
}

可以看到，AutoInsurance的实现类中可以通过getInsurObjla拿到产品对象。

再看一下产品接口。

public interface AutoInsurance {abstract String getInfo();
}

接口当中可以通过getInfo拿到产品的信息。

下面我们看一个产品。

public class BodyInjur implements AutoInsurance {private String description;public String getInfo() {description = " Body Injur Liability: \n\nBodily injury coverage pays for medical bills" +" lost wages, rehabilitation, treatment and/or" +" funeral costs for anyone injured or killed " +" by your car. Such coverage will also pay for" +" pain and suffering damages when a third " +" party successfully sues. ";return description;}
}

这个类实现了产品的接口，把界面文本域中的信息存储在description中，当工厂创建了这个对象，界面系统就可以通过getInfo拿到文本域中的信息。

下面看一看生产这个产品的工厂。

public class BodyPolicy implements PolicyProducer {public AutoInsurance getInsurObj() {return new BodyInjur();}
}

当需要创建一个产品的时候需要创建它的工厂，在这个工厂当中，通过getInsurObj获取对应的产品对象。

如果现在需要创建一个产品，即在本案例中需要新增一种模式，该怎么做呢？

按照工厂方法模式，需要新增两个类，一个是工厂，一个是产品。

LuxeryCarlnsurance.java

public class LuxeryCarlnsurance implements AutoInsurance{private String description;public String getInfo() {description = " Body Injur Luxery: \n\nBodily injury coverage pays for medical bills" +" lost wages, rehabilitation, treatment and/or" +" funeral costs for anyone injured or killed " +" by your car. Such coverage will also pay for" +" pain and suffering damages when a third " +" party successfully sues. ";return description;}
}

LuxeryCarPolicy.java

public class LuxeryCarPolicy implements PolicyProducer{public AutoInsurance getInsurObj() {return new LuxeryCarlnsurance();}
}

当需要这种模式的时候，你会打开选择框选择这种模式。

现在选择框里是没有这种模式的，我们就需要向选择框里添加这种模式。

public static  final String LUXERY = "Luxery";

这是定义模式的描述信息，也就是我们在选择框里见到的。

对于java的swing编程，只需要在组件中加入文本信息即可，即：

cmbInsuranceType = new JComboBox();cmbInsuranceType.addItem(BODYINJURE);cmbInsuranceType.addItem(COLLISION);cmbInsuranceType.addItem(PERSONINJURE);cmbInsuranceType.addItem(PROPERTY);cmbInsuranceType.addItem(COMPREHENSIVE);cmbInsuranceType.addItem(LUXERY);

现在虽然可以显示了，但目前为止只是更新了GUI界面。

下面直接创建模式对象即可。

if (type.equals(LUXERY)) {pp = new LuxeryCarPolicy();
}

由此，我们思考一个问题，这种模式与直接创建有什么区别？

如果我直接创建对象而不创建工厂需要怎么做？

那是不是需要每次创建对象后都需要执行一定的操作。

if (type.equals(BODYINJURE)) {pp=new BodyPolicy();/** * */}else if (type.equals(COLLISION)) {pp=new CollPolicy();
/** * */}else if (type.equals(PERSONINJURE)) {pp= new PersonPolicy();
/** * */}else if (type.equals(PROPERTY)) {pp = new PropPolicy();
/** * */
}
else if (type.equals(COMPREHENSIVE)) {pp= new ComPolicy();
/** * */}else if (type.equals(LUXERY)) {pp = new LuxeryCarPolicy();
/** * */}

而工厂模式下统一进行了操作。

AutoInsurance ai = pp.getInsurObj();
String desc = ai.getInfo();
txtForInfo.setText(desc);

换句话说把对象的操作抽象成抽象类的方法。

即产品接口：

下面给出工厂模式的优缺点。

主要优点：

用户只需要知道具体工厂的名称就可得到想要的产品，无须知道产品的具体创建过程。
灵活性增强，对于新产品的创建，只需多写一个相应的工厂类。
典型的解耦框架。高层模块只需要知道产品的抽象类，无须关心其他实现类，满足迪米特法则、依赖倒置原则和里氏替换原则。

主要缺点：

类的个数容易过多，增加复杂度
增加了系统的抽象性和理解难度
抽象产品只能生产一种产品，此弊端可使用抽象工厂模式解决。

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