工廠模式

工廠模式

工廠模式是我們最常用的實例化對象模式了,是用工廠方法代替new操作的一種模式。著名的Jive論壇,就大量使用了工廠模式,工廠模式在Java程序系統可以說是隨處可見。因為工廠模式就相當於創建實例對象的new,我們經常要根據類Class生成實例對象,如Aa=newA()工廠模式也是用來創建實例對象的,所以以後new時就要多個心眼,是否可以考慮使用工廠模式,雖然這樣做,可能多做一些工作,但會給你系統帶來更大的可擴展性和盡量少的修改量。

編程開發


工廠模式定義
我們以類Sample為例,如果我們要創建Sample的實例對象:
Sample sample=new Sample();
可是,實際情況是,通常我們都要在創建sample實例時做點初始化的工作,比如賦值查詢資料庫等。
首先,我們想到的是,可以使用Sample的構造函數,這樣生成實例就寫成:
Sample sample=new Sample(參數);
但是,如果創建sample實例時所做的初始化工作不是像賦值這樣簡單的事,可能是很長一段代碼,如果也寫入構造函數中,那你的代碼很難看了(就需要Refactor重構)。
為什麼說代碼很難看,初學者可能沒有這種感覺,我們分析如下,初始化工作如果是很長一段代碼,說明要做的工作很多,將很多工作裝入一個方法中,相當於將很多雞蛋放在一個籃子里,是很危險的,這也是有悖於Java面向對象的原則,面向對象的封裝(Encapsulation)和分派(Delegation)告訴我們,盡量將長的代碼分派“切割”成每段,將每段再“封裝”起來(減少段和段之間耦合聯繫性),這樣,就會將風險分散,以後如果需要修改,只要更改每段,不會再發生牽一動百的事情。
在本例中,首先,我們需要將創建實例的工作與使用實例的工作分開,也就是說,讓創建實例所需要的大量初始化工作從Sample的構造函數中分離出去。
這時我們就需要Factory工廠模式來生成對象了,不能再用上面簡單new Sample(參數)。還有,如果Sample有個繼承如MySample,按照面向介面編程,我們需要將Sample抽象成一個介面。Sample是介面,有兩個子類MySample和HisSample。我們要實例化他們時,如下:
ISample mysample=new MySample();
ISample hissample=new HisSample();
隨著項目的深入,Sample可能還會"生出很多兒子出來",那麼我們要對這些兒子一個個實例化,更糟糕的是,可能還要對以前的代碼進行修改:加入後來生齣兒子的實例。這在傳統程序中是無法避免的。
但如果你一開始就有意識使用了工廠模式,這些麻煩就沒有了。

簡單工廠


你會建立一個專門生產Sample實例的工廠:
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public class Factory{
public static ISample creator(int which){
if (which==1)
return new SampleA();
else if (which==2)
return new SampleB();
}
}
那麼在你的程序中,如果要創建ISample的實列時候可以使用
ISample sampleA=Factory.creator(1);
這樣,在整個就不涉及到ISample的具體的實現類,達到封裝效果,也就減少錯誤修改的機會,這個原理可以用很通俗的話來比喻:就是具體事情做得越多,越容易犯錯誤。這每個做過具體工作的人都深有體會,相反,官做得越高,說出的話越抽象越籠統,犯錯誤可能性就越少。好象我們從編程序中也能悟出人生道理。
使用工廠方法要注意幾個角色,首先你要定義產品介面,如上面的Sample類的介面,產品介面下有ISample介面的實現類,如SampleA,其次要有一個Factory類,用來生成產品ISample介面的具體實例。

抽象工廠


工廠模式中有:工廠方法(Factory Method)抽象工廠(Abstract Factory).
這兩個模式區別在於需要創建對象的複雜程度上。如果我們創建對象的方法變得複雜了,如上面工廠方法中是創建一個對象Sample,如果我們還有新的產品介面Sample2.
這裡假設:Sample有兩個實體類SampleA和SampleB,而Sample2也有兩個實體類Sample2A和Sample2B
那麼,我們就將上例中Factory變成抽象類,將共同部分封裝在抽象類中,不同部分使用子類實現,下面就是將上例中的Factory拓展成抽象工廠:
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public abstract class Factory{
public abstract Sample creator();
public abstract Sample2 creator(String name);
}
public class SimpleFactory extends Factory{
public Sample creator(){
.........
return new SampleA
}
public Sample2 creator(String name){
.........
return new Sample2A
}
}
 
public class BombFactory extends Factory{
public Sample creator(){
......
return new SampleB
}
public Sample2 creator(String name){
......
return new Sample2B
}
}
從上面看到兩個工廠各自生產出一套Sample和Sample2,也許你會疑問,為什麼我不可以使用兩個工廠方法來分別生產Sample和Sample2?
抽象工廠還有另外一個關鍵要點,是因為SimpleFactory內,生產Sample和生產Sample2的方法之間有一定聯繫,所以才要將這兩個方法捆綁在一個類中,這個工廠類有其本身特徵,也許製造過程是統一的,比如:製造工藝比較簡單,所以名稱叫SimpleFactory。
在實際應用中,工廠方法用得比較多一些,而且是和動態類裝入器組合在一起應用,
舉例
我們以Jive的ForumFactory為例,這個例子在前面的Singleton模式中我們討論過,再討論其工廠模式:
因為Jive是通過資料庫系統存放論壇帖子等內容數據,如果希望更改為通過文件系統實現,這個工廠方法ForumFactory就提供了提供動態介面:
private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory";
你可以使用自己開發的創建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以.
在上面的一段代碼中一共用了三種模式,除了工廠模式外,還有Singleton單態模式,以及proxy模式,proxy模式主要用來授權用戶對forum的訪問,因為訪問forum有兩種人:一個是註冊用戶,一個是遊客guest,那麼那麼相應的許可權就不一樣,而且這個許可權是貫穿整個系統的,因此建立一個proxy,類似網關的概念,可以很好的達到這個效果.
看看Java寵物店中的CatalogDAOFactory:
CatalogDAOFactory是典型的工廠方法,catDao是通過動態類裝入器className獲得CatalogDAOFactory具體實現子類,這個實現子類在Java寵物店是用來操作catalog資料庫,用戶可以根據資料庫的類型不同,定製自己的具體實現子類,將自己的子類名給與CATALOG_DAO_CLASS變數就可以。
由此可見,工廠方法確實為系統結構提供了非常靈活強大的動態擴展機制,只要我們更換一下具體的工廠方法,系統其他地方無需一點變換,就有可能將系統功能進行改頭換面的變化。
設計模式如何在具體項目中應用見《Java實用系統開發指南》

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interface abstracted{
public function realCreate();
}
//女人類
class Woman{
public function action(){
echo '這是女人';
}
}
//男人類
class Man{
public function action(){
echo '這是男人';
}
}
//創建女人
class WomanCreator implements abstracted {
public $chromosome;//染色體
public function realCreate(){
if ($this->chromosome == "xx") {
return new Woman();
}
}
}
//創建男人
class ManCreator implements abstracted {
public $chromosome;
public function realCreate(){
if ($this->chromosome == "xy" || $this->chromosome == "xyy") {
return new Man();
}
}
}
//人類工廠
class PersonFactory{
public function create($what){
$create = $what."Creator";
return $create = new $create();
}
}
$create = new PersonFactory();
$instance = $create->create('Woman');
$instance->chromosome = "xx";
$instance->realCreate()->action();
?>