设计模式之——工厂模式(A)

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昨天看完了工厂模式，觉得在开发的过程中好多地方都能够使用工厂模式，但是很多时候却都没有去使用。我觉得一方面可能是偷懒，懒得去思考，懒得去设计接口；另一方面可能是只为了眼前的需求，觉得开发的产品能使用就行，而不管其后续的维护以及更新。这两个方面长期下去，对自己的提升没有什么好处。其实我自己就是属于第二类，只为了眼前的需求而不去思考后续的维护和更新。可能是刚工作不久，没有那么好的技术，我想我会慢慢转变自己，能够写出漂亮的代码。闲话不多说了，下面分享工厂模式的一些学习总结。

我们一般创建对象都喜欢new一个，因为比较方便；但是我们在使用new的时候，是在实例化一个具体的类，代码绑定了具体的类会导致代码比较脆弱，缺乏弹性；当类发生变化时，涉及到该类的地方都必须修改代码，这样会导致代码一团糟。

假设我们有一家面包店BreadStore，刚开业的时候，只提供一种面包，当需要订购面包的时候，代码可能会这样写：

Bread orderBread(){
		Bread bread = new Bread();
		
		bread.prepare();
		bread.bake();
		bread.cut();
		bread.box();
		return bread;
		
	}

随着时间的推移，需求变大了，有的人想吃玉米面包，有的人想吃豆沙面包，还有的人想吃巧克力面包......，此时代码可能又变成这样了：

Bread orderBread(String type){
		Bread bread;
		
		if("corn".equals(type)){
			bread = new CornBread();
		} else if("beanpaste".equals(type)){
			bread = new BeanpasteBread();
		} else if("chocolate".equals(type)){
			bread = new ChocolateBread();
		}
		
		bread.prepare();
		bread.bake();
		bread.cut();
		bread.box();
		return bread;
		
	}

又过了一段时间，附近开了好多家面包店，竞争激烈，你发现竞争者的菜单中多了一些流行风味的面包，比如欧洲面包、荞麦面包，而最近玉米面包又卖的不好，我们决定将其从菜单上撤销，此时的代码又变成这样了：

Bread orderBread(String type){
		Bread bread;
		
		if(<span style="color:#cc0000;">"corn".equals(type</span>)){
			<span style="color:#ff0000;">bread = new CornBread()</span>;
		} else if("beanpaste".equals(type)){
			bread = new BeanpasteBread();
		} else if("chocolate".equals(type)){
			bread = new ChocolateBread();
		} <span style="color:#cc33cc;">else if("Europe".equals(type)</span>){
			<span style="color:#cc33cc;">bread = new EuropeBread()</span>;
		} <span style="color:#cc33cc;">else if("Buckwheat".equals(type)</span>){
			<span style="color:#cc33cc;">bread = new BuckwheatBread()</span>;
		}
		
		bread.prepare();
		bread.bake();
		bread.cut();
		bread.box();
		return bread;
		
	}

我们可以看出，只要随着时间的改变，if...else...里面的需求总是在变化，当我们依赖了具体变化的类时，代码将变得特别难以维护，此时，我们应该考虑到抽象。另外，我们注意到，return上面的四行代码是不想改变的地方，其包含了面包的准备、烘烤、包装，这些流程多年都没有变化，此时可使用封装，将不变的部分封装起来。

首先，我们把创建Bread对象的代码从orderBread()方法中抽离出来，然后把该代码转移到另外一个新对象中，新对象只管如何创建面包。任何时候需要创建面包，就找它。我们也称该对象为“工厂”。这里，我们创建一个简单的面包工厂SimpleBreadFactory，而orderBread()就成为了该工厂的客户。当需要面包的时候，就叫面包工厂做一个出来。现在，orderBread()方法只关心从工厂得到一个面包，而此时的面包实现了抽象的Bread接口，而Bread接口提供了prepare()、bake()、cut()、box()方法来进行相应操作。抽象Bread和创建的简单工厂的代码如下：

public abstract class Bread {
	
		void prepare(){
			System.out.println("prepare for...");
		}
	
		void bake() {
			System.out.println("Bake for 25 minutes at 350");
		}
	
		void cut() {
			System.out.println("Cutting the pizza into diagonal slices");
		}
	
		void box() {
			System.out.println("Place pizza in official PizzaStore box");
		}
	
	}

public class SimpleBreadFactory(){
		public Bread() creatBread(String type){
			Bread bread = null;
			
			if("corn".equals(type)){
				bread = new CornBread();
			} else if("beanpaste".equals(type)){
				bread = new BeanpasteBread();
			} else if("chocolate".equals(type)){
				bread = new ChocolateBread();
			} 
			
			return bread;
		}
	}

现在，我们可以重新构造BreadStore了，我们要做的就是依靠工厂来为我们创建面包，代码如下：

public class BreadStore{
		SimpleBreadFactory factory;
		
		public BreadStore(SimpleBreadFactory factory){
			this.factory = factory;
		}
		
		public Bread orderBread(String type){
			Bread bread; /**未抽象之前的Bread**/
			
			bread = factory.creatBread(type);
			bread.prepare();
			bread.bake();
			bread.cut();
			bread.box();
			return bread;
		}
	}

在上面的代码中，我们为BreadStore加上了对简单面包工厂的引用；在BreadStore是构造器中需要传入一个工厂作为参数；在orderBread()方法中通过简单传入订单类型来使用工厂创建面包，在这里面我们把new操作符替换为工厂对象创建方法，不再使用具体实例化。

若干年后，面包店经营的不错，很多地方的消费者都希望面包店能够在当地有加盟店，此时，简单面包工厂已经不能满足需求了，加盟店都希望有适合当地需求的面包工厂，这样就产生了类似BJBreadFactory、TJBreadFactory、SHBreadFactory的面包工厂。

BJBreadFactory bjFactory = new BJBreadFactory();
	BreadStore bjStore = new BreadStore(bjFactory);
	bjStore.orderBread("bjtaste");
	
	
	TJBreadFactory tjFactory = new TJBreadFactory();
	BreadStore tjStore = new BreadStore(tjFactory);
	tjStore.orderBread("bjtaste");
	
	SHBreadFactory shFactory = new SHBreadFactory();
	BreadStore shStore = new BreadStore(shFactory);
	shStore.orderBread("bjtaste");

考虑到让面包***局限于BreadStore，同时又能够让加盟店仍然可以自由***该区的面包，这样就允许子类做决定了。我们将BreadStore抽象出来。

public abstract class BreadStore{
		abstract Bread creatBread(String type);
		
		public Bread orderBread(String type){
			Bread bread; /**未抽象之前的Bread**/
			
			bread = factory.creatBread(type);
			bread.prepare();
			bread.bake();
			bread.cut();
			bread.box();
			return bread;
		}
	}

对于BreadStore的子类，每一个都会覆盖createBread()方法，同时又使用BreadStore中的orderBread()方法，其实也可将orderBread()声明为final，以防止被子类覆盖。这样，不同地区的加盟店都可以创建需要的面包了。

我们在武汉开一家新的面包店：

public class WHBreadStore extends BreadStore{
		Bread creatBread(String item){
			if("corn".equals(item)){
				bread = new WHCornBread();
			} else if("beanpaste".equals(item)){
				bread = new WHBeanpasteBread();
			} else if("chocolate".equals(item)){
				bread = new WHChocolateBread();
			} else return null;
		}
	}

通过声明工厂方法 ，我们可以看出：原来是由一个对象负责所有具体类的实例化，现在我们对BreadStore做了一些调整，变成了由一群子类来负责实例化。

对于 abstract Product factoryMethod(String type)工厂方法：

（1）工厂方法是抽象的，所以需要依赖子类来处理对象的创建。

（2）工厂方法必须返回一个产品。在超类中定义的方法，通常会用到工厂方法的返回值。

（3）工厂方法将客户（超类中的代码，如orderBread()和实际创建具体产品的代码分离开来）。

最后，我们再来认识一下工厂方法模式：所有的工厂模式都是用来封装对象的创建，这样就减小了耦合。它是通过让子类来决定该创建的对象是什么，从而来达到将对象创建的过程封装的目的。下面两张图反映了创建者类和产品类之间的关系：