工厂模式和策略模式

相较于简单工厂模式，不再是只有单一的一个工厂，而是一种汽车对应一个工厂，一个工厂专门只负责一种汽车的生产。优点是后续增加新的汽车种类，只需要新增一个汽车类和对应的汽车工厂类。可以看出，根据传入的不同的类型，得到不同的策略类，执行的也是不同的代码。缺点就是代码中有大量的ifelse，后续若是新增一个汽车，就需要对这个工厂类进行修改，这显然不符合设计模式的开闭原则。工厂模式加策略模式是一种在软件开发中

去北极避暑~

1682人浏览 · 2024-08-14 10:00:00

去北极避暑~ · 2024-08-14 10:00:00 发布

工厂模式

工厂模式属于创建型设计模式，关注于创建对象。工厂模式的目的是为了解耦，实现创建者和调用者的分离。将创建对象的具体过程更隔离起来，使用者不再需要知道对象创建的细节，只需要通过工厂类来请求所需的实例。工厂模式具体有三种：简单工厂模式，工厂方法模式和抽象工厂模式。以造汽车为例:

简单工厂模式

就是通过一个汽车工厂，根据需求，创建对应的汽车。缺点就是代码中有大量的ifelse，后续若是新增一个汽车，就需要对这个工厂类进行修改，这显然不符合设计模式的开闭原则。于是接下来就有了工厂方法模式。

UML结构图：

代码演示：

产品类

// 抽象汽车类
abstract class Car {
    public Car(){}
}

// 比亚迪汽车类
public class BYDCar extends Car{
    public BYDCar() {
        System.out.println("创建了一辆比亚迪汽车");
    }
}

// 理想汽车类
public class LiXiangCar extends Car{
    public LiXiangCar () {
        System.out.println("创建了一辆理想汽车");
    }
}

汽车工厂类

public class CarFactory {
    public Car createCar(String type) {
        switch (type) {
            case "BYD":
                return new BYDCar();
            case "LiXiang":
                return new LiXiangCar();
            default:
                break;
        }
        return null;
    }
}

测试

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建工厂
        CarFactory carFactory = new CarFactory();
        // 创建比亚迪汽车
        Car bydCar = carFactory.createCar("BYD");
        // 创建理想汽车
        Car liXiangCar = carFactory.createCar("LiXiang");
    }
}

结果

工厂方法模式

相较于简单工厂模式，不再是只有单一的一个工厂，而是一种汽车对应一个工厂，一个工厂专门只负责一种汽车的生产。优点是后续增加新的汽车种类，只需要新增一个汽车类和对应的汽车工厂类。没有去修改已有的代码。符合设计模式的开闭原则。缺点就是代码量增加，每新增一个汽车，都要创建对应的汽车类和工厂类。

UML结构图：

代码演示：

产品类

// 汽车抽象类
public abstract class Car {
    public Car(){}
}

// 比亚迪汽车
public class BYDCar extends Car{
    public BYDCar() {
        System.out.println("创建了一辆比亚迪汽车");
    }
}

// 理想汽车
public class LiXiangCar extends Car{
    public LiXiangCar () {
        System.out.println("创建了一辆理想汽车");
    }
}

汽车工厂类

// 工厂公共接口
public interface CarFactory {
    Car createCreate();
}

// 比亚迪汽车生产工厂
public class BYDFactory implements CarFactory {
    @Override
    public Car createCreate() {
        return new BYDCar();
    }
}

// 理想汽车生产工厂
public class LiXiangFactory implements CarFactory{
    @Override
    public Car createCreate() {
        return new LiXiangCar();
    }
}

测试

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建比亚迪汽车工厂
        BYDFactory bydFactory = new BYDFactory();
        bydFactory.createCreate();
        LiXiangFactory liXiangFactory = new LiXiangFactory();
        liXiangFactory.createCreate();
    }
}

结果

策略模式

策略模式是一种行为型设计模式，关注的是对象的不同行为。它将不同的算法封装起来，构成不同的行为。在运行时使用者可根据条件动态地选择算法，从而改变对象的行为。主要分为策略接口，策略类，上下文类。如下以购物会员打折为例。不是会员不打折，初级会员打九折，中级会员打八折，高级会员打七折。

UML结构图

策略类

// 策略接口
public interface MemberPriceStrategy {
    // 计算价格的抽象方法
    // 参数，原价和购买数量
    double calcPrice(double originalPrice, int number);
}

// 非会员策略类
public class OrdinaryMemberStrategy implements MemberPriceStrategy{
    @Override
    public double calcPrice(double originalPrice, int number) {
        return originalPrice*number;
    }
}

// 初级会员策略类
public class juniorMemberStrategy implements MemberPriceStrategy{
    @Override
    public double calcPrice(double originalPrice, int number) {
        return originalPrice*number*0.9;
    }
}

// 中级会员策略类
public class IntermediateMemberStrategy implements MemberPriceStrategy {
    @Override
    public double calcPrice(double originalPrice, int number) {
        return originalPrice*number*0.8;
    }
}

//高级会员策略类
public class SeniorMemberStrategy implements MemberPriceStrategy{
    @Override
    public double calcPrice(double originalPrice, int number) {
        return originalPrice*number*0.7;
    }
}

上下文类

/**
 * 上下文
 * 通过创建这个类（传入不同的策略实现类参数），并调用其方法
 * 将策略抽象类作为成员变量，并对外提供一个统一的方法，用户只需要在创建该类时传入不同的策略实现类。
 */

public class MemberContext {

    // 抽象策略接口
    private MemberPriceStrategy memberPriceStrategy;

    // 构造方法，传入具体的会员等级
    public MemberContext(MemberPriceStrategy memberPriceStrategy) {
        this.memberPriceStrategy = memberPriceStrategy;
    }

    // 计算价格
    public double finalPrice(double originalPrice, int number) {
        return memberPriceStrategy.calcPrice(originalPrice,number);
    }
}

测试

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建上下文，传入非会员策略类
        MemberContext memberContext = new MemberContext(new OrdinaryMemberStrategy());
        double finalPrice = memberContext.finalPrice(20, 10);
        System.out.println(finalPrice);
        // 创建上下文，传入初级会员策略类
        MemberContext memberContext1 = new MemberContext(new juniorMemberStrategy());
        double finalPrice1 = memberContext1.finalPrice(20, 1);
        System.out.println(finalPrice1);
    }
}

工厂+策略模式

工厂模式加策略模式是一种在软件开发中常用的设计模式组合，它结合了工厂模式的创建型特点和策略模式的行为型特点，以提供更为灵活和可扩展的系统设计。

策略类

/**
 * 汽车策略接口
 */
public interface CarStrategy {

    /**
    * 返回枚举值
    */
    CarEnum getCarType();

    /**
    * 创建汽车
    */
    void createCar();

}

/**
 * 比亚迪汽车策略类
 */
@Component 
public class BYDCarStrategy implements CarStrategy{

    @Override
    public CarEnum getCarType() {
        return CarEnum.BYD;
    }

    @Override
    public void createCar() {
        System.out.println("创造BYD汽车");
    }
}

/**
 * 理想汽车策略类
 */
@Component
public class LiXiangCarStrategy implements CarStrategy {

    @Override
    public CarEnum getCarType() {
        return CarEnum.LIXIANG;
    }

    @Override
    public void createCar() {
        System.out.println("创建理想汽车");
    }

}

枚举类

/**
 * 汽车枚举类
 */
public enum CarEnum {

    BYD(1,"比亚迪"),
    LIXIANG(2,"理想");

    private int code;
    private String desc;

    CarEnum(int code, String desc) {
        this.code = code;
        this.desc = desc;
    }

    public static CarEnum getByCode(int code) {
        for (CarEnum carEnum : CarEnum.values()) {
            if(carEnum.code == code) {
                return carEnum;
            }
        }
        return null;
    }

}

工厂类

/**
 * 汽车工厂类
 */
@Component
public class CarFactory implements InitializingBean {

    /**
     *使用autowrid自动装配Spring中所有实现了CarStrategy接口的bean对象
     */
    @Autowired
    private List<CarStrategy> carStrategyList;

    /**
     * 存储枚举值与对应的汽车策略类的map集合
     */
    private Map<CarEnum, CarStrategy> carStrategyMap = new HashMap<>();

     /**
     * 在bean初始化时将枚举与对应的策略类存入map集合中
     * 当然也可以使用 @postConstrct注解
     */
    @Override
    public void afterPropertiesSet() throws Exception {
        for (CarStrategy carStrategy : carStrategyList) {
            carStrategyMap.put(carStrategy.getCarType(), carStrategy);
        }
    }

    /**
     * 对外提供调用的方法,通过传入type，返回一个具体的策略
     */
    public CarStrategy getCarStrategy(int code) {
        CarEnum carEnum = CarEnum.getByCode(code);
        return carStrategyMap.get(carEnum);
    }

}

测试

@SpringBootTest
class FactoryAndStrategyApplicationTests {

    @Autowired
    private CarFactory carFactory;

    @Test
    void contextLoads() {
        CarStrategy carStrategy = carFactory.getCarStrategy(1);
        carStrategy.createCar();
        CarStrategy carStrategy1 = carFactory.getCarStrategy(2);
        carStrategy1.createCar();
    }

}

结果