Das Factory-Methodenmuster verstehen

Einführung

Hallo zusammen, ich schreibe diesen Beitrag, um mein Wissen zu teilen, während ich weiterhin etwas über Designmuster lerne. Heute werde ich das Factory Method Pattern vorstellen, ein Entwurfsmuster, das häufig in realen Anwendungen verwendet wird. Wenn mein Beitrag Fehler enthält, können Sie ihn gerne unten kommentieren. Ich werde ihn gerne korrigieren und aktualisieren.

Factory-Methodenmuster stellt eine Schnittstelle zum Erstellen von Objekten in einer Oberklasse bereit, ermöglicht es Unterklassen jedoch, den Typ der zu erstellenden Objekte zu ändern.

Problem

Angenommen, Sie haben eine Bankanwendung und erstellen eine Funktion zum Überweisen von Geld über verschiedene Methoden wie Banküberweisung, Paypal-Überweisung usw.

Bevor wir das Factory-Methode-Muster verwenden, untersuchen wir das Szenario ohne es.

Ich werde ein in Java implementiertes Beispiel geben.

Situation: Person1 sendet Geld über eine Überweisungsmethode (Banküberweisung oder PayPal-Überweisung) an Person2.

Ordnerstruktur:

problem/
├─ BankApp.java
├─ service/
│  ├─ PaypalTransferPayment.java
│  ├─ BankTransferPayment.java
├─ data/
│  ├─ Person.java

Erstellen Sie in der Hauptanwendung zwei Personen mit Standardgeldbeträgen.

package problem;

import problem.data.Person;

public class BankApp {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person("John", 1000);
        Person person2 = new Person("Jane", 500);
    }
}

Erstellen Sie die Klassen BankTransferPayment und PaypalTransferPayment.

package problem.service;

import problem.data.Person;

public class BankTransferPayment {
    public void processPayment(Person fromAccount, Person toAccount, float amount) {
        fromAccount.withdraw(amount);
        toAccount.deposit(amount);
        System.out.println("Bank transfer payment success.");
    }
}

package problem.service;

import problem.data.Person;

public class PaypalPayment {
    public void processPayment(Person fromAccount, Person toAccount, float amount) {
        fromAccount.withdraw(amount);
        toAccount.deposit(amount);
        System.out.println("Paypal transfer payment success.");
    }
}

Implementieren Sie die Logik in der Hauptfunktion.

package problem;

import problem.data.Person;
import problem.service.BankTransferPayment;
import problem.service.PaypalPayment;

public class BankApp {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person("John", 1000);
        Person person2 = new Person("Jane", 500);

        String paymentMethod = "BANK_TRANSFER";

        if (paymentMethod.equals("BANK_TRANSFER")) {
            BankTransferPayment bankTransferPayment = new BankTransferPayment();
            bankTransferPayment.processPayment(person1, person2, 100);

            System.out.println("===Method bank_transfer===");
            System.out.println(person1.getName() + " has " + person1.getAmount());
            System.out.println(person2.getName() + " has " + person2.getAmount());
        } else if (paymentMethod.equals("PAYPAL")) {
            PaypalPayment paypalPayment = new PaypalPayment();
            paypalPayment.processPayment(person1, person2, 100);

            System.out.println("===Method paypal===");
            System.out.println(person1.getName() + " has " + person1.getAmount());
            System.out.println(person2.getName() + " has " + person2.getAmount());
        }
    }
}

Probleme mit der aktuellen Implementierung:

1. Wiederholungscode: Die Prozess-Zahlungsmethodenlogik wird für jede Zahlungsmethode wiederholt.
2. Enge gekoppelter Code: Die Anwendung muss die Zahlungsmethodenobjekte selbst erstellen, was eine Erweiterung der Anwendung erschwert.
3. Skalierbarkeitsprobleme: Wenn neue Zahlungsmethoden hinzugefügt werden, wird der Quellcode komplexer und schwieriger zu warten.

Lösung

Die Lösung für die obige Situation besteht darin, das Factory-Methodenmuster zu verwenden. Wie wenden wir es also an?

Im Beispiel oben:

1. Jeder if-else-Block ruft die Methode „processPayment“ auf, was zu sich wiederholendem Code führt.
2. Objekte werden basierend auf der Zahlungsartbedingung erstellt, wodurch der Code durch übermäßige if-else-Anweisungen unübersichtlich wird.

Um diese Probleme zu lösen, wird das Factory-Methode-Muster Schritt für Schritt implementiert.

Ordnerstruktur (Lösung):

solution/
├─ BankApp.java
├─ service/
│  ├─ payments/
│  │  ├─ Payment.java
│  │  ├─ PaymentFactory.java
│  │  ├─ BankTransferPayment.java
│  │  ├─ PaypalTransferPayment.java
├─ data/
│  ├─ Person.java

Schritt 1: Zahlungsschnittstelle erstellen, allgemeine Methode ProcessPayment deklarieren

package solution.service.payments;

import solution.data.Person;

// Step 1: Create an interface for the payment
public interface Payment {
    void processPayment(Person fromAccount, Person toAccount,float amount);
}

Schritt 2: Erstellen Sie die Klassen BankTransferPayment und PaypalTransferPayment, um die Zahlungsschnittstelle zu implementieren.

package solution.service.payments;

import solution.data.Person;

// Step 2: Create a class that implements the Payment interface
public class BankTransferPayment implements Payment {
    @Override
    public void processPayment(Person fromAccount, Person toAccount, float amount) {
        fromAccount.withdraw(amount);
        toAccount.deposit(amount);
        System.out.println("Bank transfer payment success.");
    }
}

package solution.service.payments;

import solution.data.Person;

public class PaypalPayment implements Payment{
    @Override
    public void processPayment(Person fromAccount, Person toAccount, float amount) {
        fromAccount.withdraw(amount);
        toAccount.deposit(amount);
        System.out.println("Paypal transfer payment success.");
    }
}

Schritt 3: PaymentFactory-Klasse erstellen. Diese Klasse ist für die Erstellung von Objekten basierend auf der Zahlungsartbedingung verantwortlich.

package solution.service.payments;

public class PaymentFactory {
    public Payment createPayment(String paymentType) {
        if (paymentType == null) {
            return null;
        }
        if (paymentType.equalsIgnoreCase("BANK_TRANSFER")) {
            return new BankTransferPayment();
        } else if (paymentType.equalsIgnoreCase("PAYPAL")) {
            return new PaypalPayment();
        }
        return null;
    }
}

Schritt 4: Verwenden Sie die Factory in der Hauptanwendung.

Ändern Sie die Hauptfunktion, um das Factory-Methodenmuster zu verwenden.

problem/
├─ BankApp.java
├─ service/
│  ├─ PaypalTransferPayment.java
│  ├─ BankTransferPayment.java
├─ data/
│  ├─ Person.java

Vorteile der Verwendung des Factory-Methodenmusters

• Der Code ist sauberer und strukturierter.
• Wiederholte Aufrufe von „processPayment“ in mehreren if-else-Blöcken werden eliminiert.
• Die Objekterstellung wird an die Fabrik delegiert, wodurch die Wartbarkeit verbessert wird.

Bonus

Damit die PaymentFactory-Klasse dem Open/Closed-Prinzip (von SOLID-Prinzipien) entspricht, können Sie einen dynamischen Registrierungsmechanismus mithilfe des Strategiemusters implementieren.

PaymentFactory.java aktualisiert:

package problem;

import problem.data.Person;

public class BankApp {
    public static void main(String[] args) {
        Person person1 = new Person("John", 1000);
        Person person2 = new Person("Jane", 500);
    }
}

Verwendung der aktualisierten Fabrik in der Hauptanwendung.

package problem.service;

import problem.data.Person;

public class BankTransferPayment {
    public void processPayment(Person fromAccount, Person toAccount, float amount) {
        fromAccount.withdraw(amount);
        toAccount.deposit(amount);
        System.out.println("Bank transfer payment success.");
    }
}

Durch die Anwendung dieses Ansatzes folgt der Code dem Offen/Geschlossen-Prinzip und ermöglicht das Hinzufügen neuer Zahlungsmethoden, ohne die PaymentFactory-Logik zu ändern.

Ich hoffe, dieser Beitrag wird Ihnen hilfreich sein.

Referenzen:

Guru-Design-Muster

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonDas Factory-Methodenmuster verstehen. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!