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JAVA设计模式---简单工厂模式

 
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举两个例子以快速明白Java中的简单工厂模式：

1、女娲抟土造人
话说：“天地开辟，未有人民，女娲抟土为人。”女娲需要用土造出一个个的人，但在女娲造出人之前，人的概念只存在于女娲的思想里面。
女娲造人，这就是简单工厂模式的应用。 

　　首先，在这个造人的思想里面，有几个重要的角色：女娲本身、抽象的人的概念和女娲所造出的一个个具体的人。
　　1.）女娲是一个工厂类，也就是简单工厂模式的核心角色。

        2.）具休的一个个的人，包括张三，李四等。这些人便是简单工厂模式里面的具体产品角色
　　3.）抽象的人是最早只存在于女娲的头脑里的一个想法，女娲按照这个想法造出的一个个具体的人，便都符合这个抽象的人的定义。换言之，这个抽象的想法规定了所有具体的人必须都有的接口（特征或者功能）
　　　其UML类图出下所示：
　　　　
理解了上面的这些东西，再来理解下面的例子，对照理解，相信看完这篇文章，便对java简单工厂模式有一个很好的理解：


2、有一个农场公司，专门向市场销售各类水果，在这个系统里需要描述下列水果：
　　　　　葡萄　Grape
　　　　　草莓　Stuawberry
　　　　　苹果　Apple
水果与其他植物不同，最终可以采摘食用，那么一个自然的做法是建立一个各种水果都适用的接口，以便与其他农场里的植物区分开来，

此时，则是为水果类声明了一个接口，表现在代码上：

 1  public   interface  Fruit {
 2      // 生长 
 3        void  grow();
 4       // 收获 
 5        void  harvest();
 6       // 种植 
 7        void  plant();
 8 } 
 9  
10 


水果接口规定出所有的水果必须实现的接口，包括任何水果类必须具备的方法plant(),grow(),和harvest();

Apple类是水果类的一种，因此它实现了水果接口所声明的所有方法。另处，由于苹果是多年生植物，因此多出一个treeAge性质，描述苹果的树龄。代码如下所示：

 package  fac;

 public   class  Apple  implements  Fruit { // 通过implements实现接口Fruit 
      private   int  treeAge;
    
     public   void  grow() {
        log( " Apple is growing " );
    } 
    
     public   void  harvest() {
        log( " Apple has been harvested " );
    } 
    
     public   void  plant() {
        log( " Apple ha been planted " );
    } 
    
     public   static   void  log(String msg) {
        System.out.println(msg);
    } 
    
     public   int  getTreeAge() {
         return  treeAge;
    } 
    
     public   void  setTreeAge( int  treeAge) {
         this .treeAge = treeAge;
    } 
} 


同理，葡萄　Grape：

package fac;

public class Grape implements Fruit{
    private boolean seedless;
    public void grow(){
        log("Grape is growing.");
    }
    
    public void harvest(){
        log("Grape has been harvested");
    }
    
    public void plant(){
        log("Grape ha been planted");
    }
    
    public static void log(String msg){
        System.out.println(msg);
    }

    public boolean isSeedless() {
        return seedless;
    }

    public void setSeedless(boolean seedless) {
        this.seedless = seedless;
    }
    

}


草莓　Stuawberry：

package fac;

public class Strawberry implements Fruit{
    public void grow(){
        log("Strawberry is growing");
    }
    
    public void harvest(){
        log("Strawberry has been harvested");
    }
    
    public void plant(){
        log("Strawberry has been planted");
    }
    
    public static void log(String msg){
        System.out.println(msg);
    }
}



农场园丁也是系统的一部分，由一个类来代表，FruitGardener类，代码如下：

package fac;

public class FruitGardener{
    public static Fruit factory(String which)throws Exception{
        if(which.equalsIgnoreCase("apple")){
            return new Apple();
        }else if(which.equalsIgnoreCase("strawberry")){
            return new Strawberry();
        }else if (which.equalsIgnoreCase("grape")){
            return new Grape();
        }else{
            throw new Exception("Bad fruit request");
        }
    }
}

这时有人来果园玩，和园丁说，给我们介绍下你的水果吧。于是园丁：

package fac;

public class People {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        FruitGardener fg=new FruitGardener();
        Fruit ap=fg.factory("Apple");
        ap.grow();
        Fruit gp=fg.factory("Grape");
        gp.plant();
        
        Fruit dd=fg.factory("ddd");//抛出Bad fruit request异常
    }    

}


（注：以上代码在JDK5.0，Myeclise3.2下编译通过）

 

 类比两个例子，园丁就相当于女娲，而水果就相当于具体的人，接口水果类就相当于存在于类女娲思想里的人的抽象概念。

由以上两个例子可得出，简单工厂模式需要由以下角色组成：
　　　　　　接口
                        接口的实现类（简单工厂模式里面的具体产品角色）
                        工厂

理解了以下两个例子，再来看第三个例子：
注意对比以下三个实例的不同
实例１：

package org.jzkangta.factorydemo01;
//定义接口
interface Car{
    public void run();
    public void stop();
}
//具体实现类
class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Benz停车了。。。。。");
    }
}
//具体实现类
class Ford implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Ford开始启动了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Ford停车了。。。。");
    }
}
//工厂
class Factory{
    public static Car getCarInstance(){
        return new Ford();
    }
}
public class FactoryDemo01 {

    public static void main(String[] args) {
        Car c=Factory.getCarInstance();
        c.run();
        c.stop();

    }

}


实例二：

package fac;


//定义接口
interface Car{
    public void run();
    public void stop();
}
//具体实现类
class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Benz停车了。。。。。");
    }
}

class Ford implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Ford开始启动了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Ford停车了。。。。");
    }
}
//工厂
class Factory{
    public static Car getCarInstance(String type){
        Car c=null;
        if("Benz".equals(type)){
            c=new Benz();
        }
        if("Ford".equals(type)){
            c=new Ford();
        }
        return c;
    }
}


public class FactoryDemo02 {

    public static void main(String[] args) {
        Car c=Factory.getCarInstance("Benz");
        if(c!=null){
            c.run();
            c.stop();
        }else{
            System.out.println("造不了这种汽车。。。");
        }
        

    }

}


实例三：

interface Car{
    public void run();
    public void stop();
}

class Benz implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Benz开始启动了。。。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Benz停车了。。。。。");
    }
}

class Ford implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Ford开始启动了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Ford停车了。。。。");
    }
}

class Toyota implements Car{
    public void run(){
        System.out.println("Toyota开始启动了。。。");
    }
    public void stop(){
        System.out.println("Toyota停车了。。。。");
    }
}

class Factory{
    public static Car getCarInstance(String type){
        Car c=null;
        try {
            c=(Car)Class.forName("org.jzkangta.factorydemo03."+type).newInstance();//利用反射得到汽车类型　
        } catch (InstantiationException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IllegalAccessException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    
        return c;
    }
}
public class FactoryDemo03 {

    public static void main(String[] args) {
        Car c=Factory.getCarInstance("Toyota");
        if(c!=null){
            c.run();
            c.stop();
        }else{
            System.out.println("造不了这种汽车。。。");
        }
        

    }

}



对比三个实例：
实例一，虽然实现了简单工厂，但每次只能得到一种汽车，如果我们想换一种，就得修改工厂，太不方便，而实例二则改变了这种情况，便得我们可以按照我们的需要更换汽车，但我们所更换的汽车必须是实现类中有的，如果我们想要增加一种汽车的时候，我们还是得更改工厂，通过改进，实例三利用反射机制，得到汽车类型，这样当我们需要增加一种新的汽车时，就无需要再修改工厂，而只需要增加要实现的类即可。也就是说要增加什么样的汽车直接增加这个汽车的类即可，而无需改变工厂。从而达到了工厂分离的效果。 

（本文参考《java与模式》及〈浪曦〉视频教程，并引用了相关实例）

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