在java文档中出现的 工厂方法 是什么意思?

Python08

在java文档中出现的 工厂方法 是什么意思?,第1张

工厂模式是我们最常用的模式了,著名的Jive论坛 ,就大量使用了工厂模式,工厂模式在Java程序系统可以说是随处可见。

为什么工厂模式是如此常用?因为工厂模式就相当于创建实例对象的new,我们经常要根据类Class生成实例对象,如A a=new A() 工厂模式也是用来创建实例对象的,所以以后new时就要多个心眼,是否可以考虑实用工厂模式,虽然这样做,可能多做一些工作,但会给你系统带来更大的可扩展性和尽量少的修改量。

我们以类Sample为例, 如果我们要创建Sample的实例对象:

Sample sample=new Sample()

可是,实际情况是,通常我们都要在创建sample实例时做点初始化的工作,比如赋值 查询数据库等。

首先,我们想到的是,可以使用Sample的构造函数,这样生成实例就写成:

Sample sample=new Sample(参数)

但是,如果创建sample实例时所做的初始化工作不是象赋值这样简单的事,可能是很长一段代码,如果也写入构造函数中,那你的代码很难看了(就需要Refactor重整)。

为什么说代码很难看,初学者可能没有这种感觉,我们分析如下,初始化工作如果是很长一段代码,说明要做的工作很多,将很多工作装入一个方法中,相当于将很多鸡蛋放在一个篮子里,是很危险的,这也是有背于Java面向对象的原则,面向对象的封装(Encapsulation)和分派(Delegation)告诉我们,尽量将长的代码分派“切割”成每段,将每段再“封装”起来(减少段和段之间偶合联系性),这样,就会将风险分散,以后如果需要修改,只要更改每段,不会再发生牵一动百的事情。

在本例中,首先,我们需要将创建实例的工作与使用实例的工作分开, 也就是说,让创建实例所需要的大量初始化工作从Sample的构造函数中分离出去。

这时我们就需要Factory工厂模式来生成对象了,不能再用上面简单new Sample(参数)。还有,如果Sample有个继承如MySample, 按照面向接口编程,我们需要将Sample抽象成一个接口.现在Sample是接口,有两个子类MySample 和HisSample .我们要实例化他们时,如下:

Sample mysample=new MySample()

Sample hissample=new HisSample()

随着项目的深入,Sample可能还会"生出很多儿子出来", 那么我们要对这些儿子一个个实例化,更糟糕的是,可能还要对以前的代码进行修改:加入后来生出儿子的实例.这在传统程序中是无法避免的.

但如果你一开始就有意识使用了工厂模式,这些麻烦就没有了.

工厂方法

你会建立一个专门生产Sample实例的工厂:

public class Factory{

public static Sample creator(int which){

//getClass 产生Sample 一般可使用动态类装载装入类。

if (which==1)

return new SampleA()

else if (which==2)

return new SampleB()

}

}

那么在你的程序中,如果要实例化Sample时.就使用

Sample sampleA=Factory.creator(1)

这样,在整个就不涉及到Sample的具体子类,达到封装效果,也就减少错误修改的机会,这个原理可以用很通俗的话来比喻:就是具体事情做得越多,越容易范错误.这每个做过具体工作的人都深有体会,相反,官做得越高,说出的话越抽象越笼统,范错误可能性就越少.好象我们从编程序中也能悟出人生道理?呵呵.

使用工厂方法 要注意几个角色,首先你要定义产品接口,如上面的Sample,产品接口下有Sample接口的实现类,如SampleA,其次要有一个factory类,用来生成产品Sample,如下图,最右边是生产的对象Sample:

进一步稍微复杂一点,就是在工厂类上进行拓展,工厂类也有继承它的实现类concreteFactory了。

抽象工厂

工厂模式中有: 工厂方法(Factory Method) 抽象工厂(Abstract Factory).

这两个模式区别在于需要创建对象的复杂程度上。如果我们创建对象的方法变得复杂了,如上面工厂方法中是创建一个对象Sample,如果我们还有新的产品接口Sample2.

这里假设:Sample有两个concrete类SampleA和SamleB,而Sample2也有两个concrete类Sample2A和SampleB2

那么,我们就将上例中Factory变成抽象类,将共同部分封装在抽象类中,不同部分使用子类实现,下面就是将上例中的Factory拓展成抽象工厂:

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

}

}

从上面看到两个工厂各自生产出一套Sample和Sample2,也许你会疑问,为什么我不可以使用两个工厂方法来分别生产Sample和Sample2?

抽象工厂还有另外一个关键要点,是因为 SimpleFactory内,生产Sample和生产Sample2的方法之间有一定联系,所以才要将这两个方法捆绑在一个类中,这个工厂类有其本身特征,也许制造过程是统一的,比如:制造工艺比较简单,所以名称叫SimpleFactory。

在实际应用中,工厂方法用得比较多一些,而且是和动态类装入器组合在一起应用,

举例

我们以Jive的ForumFactory为例,这个例子在前面的Singleton模式中我们讨论过,现在再讨论其工厂模式:

public abstract class ForumFactory {

private static Object initLock = new Object()

private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"

private static ForumFactory factory = null

public static ForumFactory getInstance(Authorization authorization) {

//If no valid authorization passed in, return null.

if (authorization == null) {

return null

}

//以下使用了Singleton 单态模式

if (factory == null) {

synchronized(initLock) {

if (factory == null) {

......

try {

//动态转载类

Class c = Class.forName(className)

factory = (ForumFactory)c.newInstance()

}

catch (Exception e) {

return null

}

}

}

}

//Now, 返回 proxy.用来限制授权对forum的访问

return new ForumFactoryProxy(authorization, factory,

factory.getPermissions(authorization))

}

//真正创建forum的方法由继承forumfactory的子类去完成.

public abstract Forum createForum(String name, String description)

throws UnauthorizedException, ForumAlreadyExistsException

....

}

因为现在的Jive是通过数据库系统存放论坛帖子等内容数据,如果希望更改为通过文件系统实现,这个工厂方法ForumFactory就提供了提供动态接口:

private static String className = "com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory"

你可以使用自己开发的创建forum的方法代替com.jivesoftware.forum.database.DbForumFactory就可以.

在上面的一段代码中一共用了三种模式,除了工厂模式外,还有Singleton单态模式,以及proxy模式,proxy模式主要用来授权用户对forum的访问,因为访问forum有两种人:一个是注册用户 一个是游客guest,那么那么相应的权限就不一样,而且这个权限是贯穿整个系统的,因此建立一个proxy,类似网关的概念,可以很好的达到这个效果.

看看Java宠物店中的CatalogDAOFactory:

public class CatalogDAOFactory {

/**

* 本方法制定一个特别的子类来实现DAO模式。

* 具体子类定义是在J2EE的部署描述器中。

*/

public static CatalogDAO getDAO() throws CatalogDAOSysException {

CatalogDAO catDao = null

try {

InitialContext ic = new InitialContext()

//动态装入CATALOG_DAO_CLASS

//可以定义自己的CATALOG_DAO_CLASS,从而在无需变更太多代码

//的前提下,完成系统的巨大变更。

String className =(String) ic.lookup(JNDINames.CATALOG_DAO_CLASS)

catDao = (CatalogDAO) Class.forName(className).newInstance()

} catch (NamingException ne) {

throw new CatalogDAOSysException("

CatalogDAOFactory.getDAO: NamingException while

getting DAO type : \n" + ne.getMessage())

} catch (Exception se) {

throw new CatalogDAOSysException("

CatalogDAOFactory.getDAO: Exception while getting

DAO type : \n" + se.getMessage())

}

return catDao

}

}

CatalogDAOFactory是典型的工厂方法,catDao是通过动态类装入器className获得CatalogDAOFactory具体实现子类,这个实现子类在Java宠物店是用来操作catalog数据库,用户可以根据数据库的类型不同,定制自己的具体实现子类,将自己的子类名给与CATALOG_DAO_CLASS变量就可以。

由此可见,工厂方法确实为系统结构提供了非常灵活强大的动态扩展机制,只要我们更换一下具体的工厂方法,系统其他地方无需一点变换,就有可能将系统功能进行改头换面的变化。

Java工厂模式可分为三种:

1.静态工厂模式

2.工厂方法模式

3.抽象工厂模式

一、静态工厂模式:用静态的方法实现,其创建的对象具有一定的特性

举例如下:

Vehicle类:

public abstract class Vehicle

{

private String name

public Vehicle (){

super()

}

public Vehicle (String name){

super()

this.name=name

}

public abstract void run()

public String getName(){

return name

}

public void setName(String name){

this.name=name

}

}

Bus类:

public class Bus extends Vehicle

{

private String name

public Bus(){}

public Bus(String name){

super(name)

}

@Override

public abstract void run(){

System.out.println("Bus is running")

}

}

Car类:

public class Car extends Vehicle

{

private String name

public Car(){}

public Car(String name){

super(name)

}

@Override

public abstract void run(){

System.out.println("Car is running")

}

}

静态工厂类:

(静态工厂创建一个对象,

静态工厂创建的对象一般都有一个共同的特性,

继承自某一个类,

或者引用一个接口)

public class StaticFactory{

public static Object getInstance(String className){

Object instance=null

try{

Class c=Class.forName(className)

instance=c.newInstance()

}catch(Exception e){}

return instance

}

public static Object getInstance(String className,Object ...args){

Class c=null

try{

c=Class.forName(className)

}catch(Exception e){}

Constructor[] cons=c.getConstructors()

Object instance=null

for(Constructor con:cons){

Class<?>[] cs=con.getParmeterTypes()

if(cs.length>0){

boolean isConstructor=true

for(int i=0i<cs.lengthi++){

Class t=cs[i]

if(!t.isInstance(args[i])){

isConstructor=false

}

}

if(isConstructor){

try{

instance=con.newInstance(args)

break

}catch(Exception e){}

}else{

continue

}

}

}

return instance

}

}

二、工厂方法模式:主要是对各类东西分类生产,但分类生产的对象仍然具有某一特性。

如果说静态工厂是一个综合的交通工具建造工厂,

那么工厂方法模式就是具体分工,分成Bus与Car的工厂,

各自生产各自的产品,但是造出来的还是交通工具。

交通工具制造接口:

public interface VehicleMake{

/**制造交通工具**/

public Vehicle make()

}

Bus制造类:

public class BusMake implements VehicleMake{

@Override

public Vehicle make(){

Vehicle bus=new Bus()

System.out.println("Bus工厂制造了一辆Bus")

return bus

}

}

Car制造类:

public class CarMake implements VehicleMake{

@Override

public Vehicle make(){

Vehicle car=new Car()

System.out.println("Car工厂制造了一辆Car")

return car

}

}

三、抽象工厂模式:抽象工厂生产的对象可能是没有共同特性的。比如,一个制造工厂BusMake不仅能制造Bus还能生产轮胎wheel等配件,Bus是交通工具,wheel是配件(代码中有部分类没具体写出来只给了类名)

总工厂(抽象工厂总接口):

public interface WheelVehicleMake extends VehicleMake{

/**制造轮胎**/

public Wheel makeWheel()

}

轮子BusMake:

public class WheelBusMake implements WheelVehicleMake{

@Override

public Vehicle make(){

Vehicle bus=new Bus()

System.out.println("WheelBusMake生产了一辆Bus")

return bus

}

@Override

public Wheel makeWheel(){

Wheel busWheel=new BusWheel()

System.out.println("WheelBusMake生产了一个Bus轮子")

return busWheel

}

}

轮子CarMake:

public class WheelCarMake implements WheelVehicleMake{

@Override

public Vehicle make(){

Vehicle car=new Car()

System.out.println("WheelCarMake生产了一辆Car")

return car

}

@Override

public Wheel makeWheel(){

Wheel carWheel=new CarWheel()

System.out.println("WheelCarMake生产了一个Car轮子")

return carWheel

}

}

工厂模式是最常用的一种模式,用它的主要目的是为了动态的创建对象(而不是预先知道它就是某个对象),你的例子中,对象在被创建前并未实例化,还有一种就是结合Class.forName("类名").newInstance()

IWorkFactory

studentWorkFactory=Class.forName("StudentWork").newInstance()//此时"StudentWork"可以作为一个参数来传递。

这样你就可以把你的程序写得更活了。