设计模式——工厂模式

• 设计模式是一种经过时间实践证明有效解决软件设计问题的方法，提供了一套经验丰富的解决方案，可以用于解决常见的软件设计问题，从而使得代码更加灵活，可读性更高，让代码更容易维护和扩展。
• 设计模式的类型分为三种：
  • 创建型：创建型关注对象的创建机制，旨在通过各种方式创建对象，而不是直接在代码中使用new关键字。
  • 结构型：结构型关注对象和类之间的关系，旨在通过组合类和对象形成更大的结构，以便更好的实现系统的结构和功能。
  • 行为型：行为型关注对象之间的通信和协作方式，旨在定义对象之间的算法和责任分配。
• 解耦：降低系统中的不同模块，组件或对象之间的依赖关系，使得他们之间的耦合度减少。

工厂模式包含模块

• 抽象产品（Product）：定义通用产品接口，所有具体产品都要实现这个接口。
• 具体产品（Concrete Product）：实现抽象产品接口的具体产品类。
• 抽象工厂（Abstract Factory）：定义创建产品的方法，可以是接口或者抽象类。
• 具体工厂（Concrete Factory）：实现抽象工厂接口，负责具体产品的创建。

简单工厂

• 定义：由一个工厂对象决定创建出哪一种产品类的实例。（不属于23种设计模式）
• 优势：只需要传入工厂类参数，对于如何创建对象的逻辑无需关心。
• 弊端：只能对少量对象进行管理，如果要增加新的产品时需要修改工厂类的判断逻辑，不易于扩展过于复杂的产品结构。
• 抽象产品-ICourse

public interface ICourse {
    /**
     * 课程录制
     */
    void record();
}

• 具体产品1-JavaCourse

public class JavaCourse implements ICourse{
    @Override
    public void record() {
        System.out.println("java课程录制");
    }
}

• 简单工厂

public class CourseSimpleFactory {
    public ICourse create(Class<? extends ICourse> clazz) {
        try {
            if (null != clazz) {
                return (ICourse) clazz.newInstance();
            }
        } catch (InstantiationException | IllegalAccessException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        return null;
    }
}

工厂方法模式

• 类型：创建型
• 定义：工厂模式是定义一个创建对象的接口，但让实现这个接口的类来决定实例化哪个类，工厂方法让类的实例化延迟到子类中进行。（工厂方法可以根据需求动态创建对象，而不需要在代码中直接使用具体类来创建对象）
• 应用场景：创建对象需要大量复用代码。
• 优势：底层代码无需关心产品类实例如何被创建，实现等细节。
• 弊端：类的数量过多，增加代码结构的复杂度，增加系统的抽象性和理解难度。
• 抽象工厂

public interface ICourseFactory {
    public ICourse create();
}

• 工厂接口实现

public class JavaCourseFactory implements ICourseFactory{
    @Override
    public ICourse create() {
        return new JavaCourse();
    }
}

• 测试

    @Test
    public void testJavaCourseCreate(){
        ICourseFactory iCourseFactory = new JavaCourseFactory();
        ICourse course = iCourseFactory.create();
        course.record();
    }

• 工厂模式类图
  

抽象工厂模式

• 定义：提供一个创建一系列相关或者相互依赖对象的接口，无需指定他们具体的类。
• 弊端：规定了所有可能被创建的产品集合，产品族中扩展新的产品很困难，需要修改抽象工厂的接口。(违反开闭原则)
• 优势：将具体产品在应用层代码隔离，无需关心创建细节；将一个系列的产品族统一到一起创建。
• 应用场景：
  • 应用层不依赖于产品类实例如何被创建，实现等细节；
  • 强调一系列相关的产品对象一起使用创建对象需要大量重复代码；
  • 提供一个产品类库，所有产品以同样的接口出现，从而使客户端不依赖于具体实现。
• 产品族：指一组相关或相互依赖的产品集合。这些产品通常具有共同的主题、特性或用途，可以在同一个环境下相互配合使用。
  • 假设某个公司生产手机及其配件，那么手机是一个产品，而手机壳、充电器、耳机等就是手机配件。这些产品共同构成了手机产品族，因为它们在功能、使用场景、品牌等方面有着共同的特点和关联。
• 抽象工厂接口

public abstract class AbstractCourseFactory {
    public void init() {
        System.out.println("初始化基础数据");
    }

    public abstract INote createNote();

    public abstract IVideo createVideo();
}

• 抽象工厂实现类

public class JavaCourseFactory extends AbstractCourseFactory{
    @Override
    public INote createNote() {
        super.init();
        return new JavaNote();
    }

    @Override
    public IVideo createVideo() {
        super.init();
        return new JavaVideo();
    }
}

• 产品族：note

public interface INote {
    void edite();
}

public class JavaNote implements INote {
    @Override
    public void edite() {
        System.out.println("编辑java笔记");
    }
}

• 产品族：video

public interface IVideo {
    void play();
}

public class JavaVideo implements IVideo{
    @Override
    public void play() {
        System.out.println("播放java视频");
    }
}

• 应用层调用

    @Test
    public void testCreateJavaFactory(){
        AbstractCourseFactory factory = new JavaCourseFactory();
        factory.createNote().edite();
        factory.createVideo().play();
    }

• 抽象工厂类图：