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工厂模式

Linda Hamilton

Nov 20, 2024 am 01:01 AM

什么是工厂模式？

工厂模式是一种创建模式，它定义了用于创建对象的接口，但让子类决定要实例化哪个类。工厂模式让类将实例化推迟到子类。

什么时候使用它？

当您具有“产品”继承层次结构并可能向其中添加其他产品时，请使用工厂模式。（Product指的是Factory方法返回的对象）

问题

如果你不了解 Simple Factory，我建议你先学习一下。资源很多，但我的博客在这里。

Factory Pattern

之前，我们引入了简单工厂，我们可以生产各种汉堡，同时将对象创建与客户端代码解耦。我们的汉堡店已经成功盈利，现在我们想在不同的地区开设其他汉堡店。

orderBurger 方法定义了向客户销售汉堡的流程。

// This is our Client
public class BurgerShop {

    public Burger orderBurger(BurgerType type) {
        // Factory is responsible for object creation
        Burger burger = SimpleBurgerFactory.createBurger(type);

        burger.prepareBun();
        burger.grillPatty();
        burger.addToppings();
        burger.wrap();

        return burger;
    }
}

这完全没问题，但是如果我们开其他汉堡店怎么办？假设我们启动“SeaSideBurgerShop”，我们将创建 SeaSideBurgerShop 类并定义它自己的 orderBurger()。问题是，他们可能会忘记添加配料或以错误的顺序进行操作。

有问题的海边汉堡店：

public class SeaSideBurgerShop {

    public Burger orderBurger(BurgerType type) {
        Burger burger = SimpleBurgerFactory.createBurger(type);

        burger.prepareBun();
        burger.wrap(); // Wrap a burger before grilling a patty??
        burger.grillPatty();
        // They forget to add toppings!!

        return burger;
    }
}

为了防止这种情况发生，我们的汉堡店需要一个框架，定义他们执行流程的顺序以及要做什么，但仍然允许事情保持灵活性。

解决方案

Factory Pattern

汉堡店
这个抽象类有两个方法：orderBurger() 和 createBurger()。 orderBurger() 定义要做什么以及该过程应按什么顺序完成。这可以防止汉堡店忘记某些流程或弄乱流程顺序。 creatBurger() 是抽象方法，让子类决定制作哪种汉堡。
BurgerShop 子类
这些具体的汉堡店负责制作具体的汉堡。每个扩展 BurgerShop 的子类都定义了自己的 createBurger() 实现。
汉堡
这个抽象类提供所有汉堡之间的通用接口并定义默认行为。
汉堡子类
这是我们的具体产品。只要扩展 Burger 类，他们就可以通过重写方法来实现特定行为。

结构

Factory Pattern

Java 中的实现

// This is our Client
public class BurgerShop {

    public Burger orderBurger(BurgerType type) {
        // Factory is responsible for object creation
        Burger burger = SimpleBurgerFactory.createBurger(type);

        burger.prepareBun();
        burger.grillPatty();
        burger.addToppings();
        burger.wrap();

        return burger;
    }
}

public class SeaSideBurgerShop {

    public Burger orderBurger(BurgerType type) {
        Burger burger = SimpleBurgerFactory.createBurger(type);

        burger.prepareBun();
        burger.wrap(); // Wrap a burger before grilling a patty??
        burger.grillPatty();
        // They forget to add toppings!!

        return burger;
    }
}

public enum BurgerType {
    BEEF,
    CHICKEN,
    FISH,
    VEGGIE
}

public abstract class Burger {
    public BurgerType type;
    public List<string> toppings = new ArrayList();

    public void prepareBun() {
        System.out.println("Preparing a bun");
    }

    public void grillPatty() {
        if (type == null) {
            throw new IllegalStateException("pattyType is undefined");
        }
        System.out.println("Grill a " + type + " patty");
    }

    public void addToppings() {
        for (String item : toppings) {
            System.out.println("Add " + item);
        }
    }

    public void wrap() {
        System.out.println("Wrap a burger up");
    }
}
</string>

public class CityStyleBeefBurger extends Burger {

    public CityStyleBeefBurger() {
        type = BurgerType.BEEF;
        List<string> items = List.of("lettuce", "pickle slices", "tomato slice", "BBQ sauce");
        toppings.addAll(items);
    }
}
</string>

public class CityStyleVeggieBurger extends Burger {

    public CityStyleVeggieBurger() {
        type = BurgerType.VEGGIE;
        List<string> items = List.of("smoked paprika", "garlic chips", "crushed walnuts", "veggie sauce");
        toppings.addAll(items);
    }
}
</string>

public class SeaSideStyleBeefBurger extends Burger {

    public SeaSideStyleBeefBurger() {
        type = BurgerType.BEEF;
        // Localized toppings for beef burger in seaside area
        List<string> items = List.of("lettuce", "pickle slices", "tomato slice", "salty sauce");
        toppings.addAll(items);
    }

    // Uses localized wrapping paper
    @Override
    public void wrap() {
        System.out.println("Wrap with a paper with nice sea scenery");
    }
}
</string>

public class SeaSideStyleFishBurger extends Burger {

    public SeaSideStyleFishBurger() {
        type = BurgerType.FISH;
        // Localized toppings for fish burger in seaside area
        List<string> items = List.of("red onion slices", "salty sauce", "fried shrimps");
        toppings.addAll(items);
    }

    // Uses localized wrapping paper
    @Override
    public void wrap() {
        System.out.println("Wrap with a paper with nice sea scenery");
    }
}
</string>

public abstract class BurgerShop {

    // This method provides a framework for each burger shops to order burgers
    public Burger orderBurger(BurgerType type) {
        Burger burger = createBurger(type);

        burger.prepareBun();
        burger.grillPatty();
        burger.addToppings();
        burger.wrap();

        return burger;
    }

    // This is our factory method. Subclasses will override this method,
    // provide their own implementation, determine which kind of burger gets made.
    public abstract Burger createBurger(BurgerType type);
}

输出：

public class CityBurgerShop extends BurgerShop {

    @Override
    public Burger createBurger(BurgerType type) {
        return switch (type) {
            case BEEF -> new CityStyleBeefBurger();
            case VEGGIE -> new CityStyleVeggieBurger();
            default -> throw new IllegalArgumentException("unknown city burger type");
        };
    }
}