简易理解设计模式之:工厂方法模式——数据存储例子

2022-11-30 16:25:13 浏览数 (1)

介绍:

工厂方法模式属于创建型模式。定义一个用户创建对象的接口,让子类决定实例化哪一个类。工厂方法使一个类的实例化延迟到其子类。

类图:

Product(抽象产品类):需要创建的产品的抽象类。

ConcreteProduct(具体产品类):为实现抽象产品的某个具体产品类。

Factory(抽象工厂类):工厂模式方法核心,返回一个Product类型的对象。

ConcreteFactory(具体工厂类):实现具体业务逻辑,返回ConcreteProduct实例。

用法:

• 在任何需要生成复杂对象的地方,都可以使用工厂方法模式。

• 如果一个对象拥有很多子类,创建该对象的子类时可以使用工厂方法模式。

个人理解:如果创建某个对象时需要进行许多额外的操作(不能直接new的时候),又或者存在一个类有很多子类,用工厂方法创建那些类不但可以面向接口的编程,也便于维护与管理各种子类。

例子:

工厂方法模式比较简单,我们知道在项目中数据持久化的方式有很多种,例如SQLite数据库存储、XML文件存储、普通文件存储等。每种方式就是常规的增删改查操作,我们一起试一下吧:

需求:用三种方式实现数据化持久存储

1、运用工厂方法模式

先看一波类图,结构复杂吗?非常复杂,但这就是工厂模式的结构,是没问题的。我们不急先试一下怎么运用这个模式。

1.1、创建一个产品抽象类

代码语言:javascript复制
public abstract class IOHandler {
    public abstract void add(String key,String value);
    public abstract void remove(String key);
    public abstract void update(String key,String value);
    public abstract void query(String key);
}

对数据的操作方法无论用到那种方式,都离不开增删改查的方法,因此我们将以上4个方法抽象出抽象产品类。

1.2、创建具体产品类,实现业务逻辑

代码语言:javascript复制
public class FileHandler extends IOHandler {

    @Override
    public void add(String key, String value) {
        System.out.println("FileHanlder:添加一条记录");
    }

    @Override
    public void remove(String key) {
        System.out.println("FileHanlder:删除一条记录");
    }

    @Override
    public void update(String key, String value) {
        System.out.println("FileHanlder:更新一条记录");
    }

    @Override
    public void query(String key) {
        System.out.println("FileHanlder:查询一条记录");
    }
}
代码语言:javascript复制
public class DBHandler extends IOHandler {
    @Override
    public void add(String key, String value) {
        System.out.println("DBHandler:添加一条记录");
    }

    @Override
    public void remove(String key) {
        System.out.println("DBHandler:删除一条记录");
    }

    @Override
    public void update(String key, String value) {
        System.out.println("DBHandler:更新一条记录");
    }

    @Override
    public void query(String key) {
        System.out.println("DBHandler:查询一条记录");
    }
}
代码语言:javascript复制
public class XMLHandler extends IOHandler {
    @Override
    public void add(String key, String value) {
        System.out.println("XMLHandler:添加一条记录");
    }

    @Override
    public void remove(String key) {
        System.out.println("XMLHandler:删除一条记录");
    }

    @Override
    public void update(String key, String value) {
        System.out.println("XMLHandler:更新一条记录");
    }

    @Override
    public void query(String key) {
        System.out.println("XMLHandler:查询一条记录");
    }
}

每种存储方式实现。例如DBHandler实现上肯定是运用到数据库的一些方法,FileHandler肯定也用到文件存储的方法。具体存储操作的内容就不多说了大家可以参考其他资料,这里用控制台输出表示。

1.3、创建抽象工厂类

代码语言:javascript复制
public abstract class IOFactory {
    public abstract IOHandler getHandler();
}

很简单,定义获得公共方法的接口,表示子类将会创建一个IOHandler的对象。

1.4、创建具体工厂类

代码语言:javascript复制
public class FileFactory extends IOFactory {
    @Override
    public IOHandler getHandler() {
        return new FileHandler();
    }
}
代码语言:javascript复制
public class DBFactory extends IOFactory {
    @Override
    public IOHandler getHandler() {
        return new DBHandler();
    }
}
代码语言:javascript复制
public class XMLFactory extends IOFactory {
    @Override
    public IOHandler getHandler() {
        return new XMLHandler();
    }
}

各个工厂分别生成各自的产品。

1.5、使用及输出结果

代码语言:javascript复制
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IOFactory factory = new XMLFactory();
        IOHandler handler = factory.getHandler();
        handler.add("name","小明");
        handler.update("name","小红");
        handler.query("name");
        handler.remove("name");
    }
}
代码语言:javascript复制
XMLHandler:添加一条记录
XMLHandler:更新一条记录
XMLHandler:查询一条记录
XMLHandler:删除一条记录

总结一下,我们已经完成了工厂方法模式的使用了,如果新增存储方式的话就新增工厂类和新增具体产品类。生成复杂对象时,无需知道具体类名,只需知道相应的工厂方法即可。但其实过多的类必然会导致结构复杂化,这也是难以避免的。所以某些简单的情况下可以权衡是否使用工厂模式了。

2、工厂方法模式VS简单工厂模式

在简单工厂模式中,确定只有一个工厂的情况去实现业务逻辑,被视为是工厂方法模式的一种弱化版本。

2.1、用简单工厂模式实现上述业务

代码语言:javascript复制
public class IOEasyFactory {
    public static IOHandler getHandler(Class<? extends IOHandler> clz) {
        IOHandler handler = null;
        try {
            handler = (IOHandler) Class.forName(clz.getName()).newInstance();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return handler;
    }
}

用了Java反射的方式去实现,否则的话就传入类型然后用if-else判断的方式去实现。

2.2、使用及输出结果

代码语言:javascript复制
public class Client {
    public static void main(String[] args) {
        IOHandler handler = IOEasyFactory.getHandler(DBHandler.class);
        handler.add("name","小明");
        handler.update("name","小红");
        handler.query("name");
        handler.remove("name");
    }
}
代码语言:javascript复制
DBHandler:添加一条记录
DBHandler:更新一条记录
DBHandler:查询一条记录
DBHandler:删除一条记录

2.3、总结对比

简单工厂模式的最大优点在于工厂类中包含了必要的逻辑判断,根据客户端的选择条件动态实例化相关的类。简单工厂模式只需要知道工厂类中代表具体产品的参数即可。

工厂方法模式实现时,客户端需要决定实例化哪一个工厂来实现相关的类,选择判断的问题还是存在的,工厂方法把简单工厂的内部判断逻辑转移到了客户端中进行。工厂方法模式只需要知道具体工厂类即可。

感谢您的阅读~

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