源码专题之spring设计模式:委派模式、工厂模式

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源码专题之spring设计模式:委派模式、工厂模式

温酒斩华佗 2018-11-06 18:28:48 浏览3533
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委派模式

在常见的23种设计模式中其实并没有委派模式的影子,但是委派模式确实是spring中应用比较多的一种,SpringMVC框架中的DispatcherServlet就是用到了这种模式。下面以项目经理和普通员工的模型来实现一个简单的委派模式。

1.公司员工,包括项目经理和普通员工

public interface IExector {
    void working;
}

2.定义两个普通员工A和B(任务执行类)

public class WorkerA implements IExector {
    public void working() {
        System.out.println("员工A执行任务");
    }
}
---
public class WorkerB implements IExector {
    public void working() {
        System.out.println("员工B执行任务");
    }
}

3.定义项目经理(任务分发类)

public class Dispatcher implements IExector {
    private IExector iExector;
    
    public void working() {
        //项目经理的任务是分发任务
        this.iExector.working();
    }
}

工厂模式

以生产汽车为例,先定义三个类型的汽车:

public interface Car {
    String getName();    
}
---
public class Audi implements Car{
    @Override
    public String getName() {
        return "Audi";
    }
}
---
public class Benz implements Car{
    @Override
    public String getName() {
        return "Benz";
    }
}
---
public class Bmw implements Car{
    @Override
    public String getName() {
        return "BMW";
    }
}

1.简单工厂模式

示例代码:

public class SimpleFactory {
    public static Car getCar(String name){
        if("BMW".equalsIgnoreCase(name)){
            return new Bmw();
        }else if("Benz".equalsIgnoreCase(name)){
            return new Benz();
        }else if("Audi".equalsIgnoreCase(name)){
            return new Audi();
        }else{
            System.out.println("这个产品产不出来");
            return null;
        }
    }
    
}

特点:

  • 它是一个具体的类,非接口抽象类。有一个重要的getCar()方法,利用if或者 switch创建产品并返回。
  • getCar()方法通常是静态的,所以称之为静态工厂

缺点:

  • 扩展性差(我想增加一种汽车,除了新增一个汽车产品类,还需要修改工厂类方法)
  • 不同的产品需要不同额外参数的时候不支持。

2.工厂方法模式

模式描述:

提供一个用于创建对象的接口(工厂接口),让其实现类(工厂实现类)决定实例化哪一个类(产品类),并且由该实现类创建对应类的实例。

模式作用:

可以一定程度上解耦,消费者和产品实现类隔离开,只依赖产品接口(抽象产品),产品实现类如何改动与消费者完全无关。

可以一定程度增加扩展性,若增加一个产品实现,只需要实现产品接口,修改工厂创建产品的方法,消费者可以无感知(若消费者不关心具体产品是什么的情况)。
可以一定程度增加代码的封装性、可读性。清楚的代码结构,对于消费者来说很少的代码量就可以完成很多工作。
等等。
另外,抽象工厂才是实际意义的工厂模式,工厂方法只是抽象工厂的一个比较常见的情况。

适用场景:

消费者不关心它所要创建对象的类(产品类)的时候。
消费者知道它所要创建对象的类(产品类),但不关心如何创建的时候,等等。例如:hibernate里通过sessionFactory创建session、通过代理方式生成ws客户端时,通过工厂构建报文中格式化数据的对象。

模式要素:

提供一个产品类的接口。产品类均要实现这个接口(也可以是abstract类,即抽象产品)。
提供一个工厂类的接口。工厂类均要实现这个接口(即抽象工厂)。
由工厂实现类创建产品类的实例。工厂实现类应有一个方法,用来实例化产品类。

示例代码:

public abstract class AbstractFactory {
     protected abstract Car getCar();
     //这段代码就是动态配置的功能
     //固定模式的委派
     public Car getCar(String name){
        if("BMW".equalsIgnoreCase(name)){
            return new BmwFactory().getCar();
        }else if("Benz".equalsIgnoreCase(name)){
            return new BenzFactory().getCar();
        }else if("Audi".equalsIgnoreCase(name)){
            return new AudiFactory().getCar();
        }else{
            return new DefaultFactory().getCar();
        }
    }
}
---
public class DefaultFactory extends AbstractFactory {
    private AudiFactory defaultFactory = new AudiFactory();
    public Car getCar() {
        return defaultFactory.getCar();
    }
}
---
public class AudiFactory extends AbstractFactory {
    @Override
    public Car getCar() {
        return new Audi();
    }
}

3.抽象工厂模式

定义:为创建一组相关或相互依赖的对象提供一个接口,而且无需指定他们的具体类。

类图:

image

抽象工厂模式与工厂方法模式的区别:

抽象工厂模式是工厂方法模式的升级版本,他用来创建一组相关或者相互依赖的对象。他与工厂方法模式的区别就在于,工厂方法模式针对的是一个产品等级结构;而抽象工厂模式则是针对的多个产品等级结构。在编程中,通常一个产品结构,表现为一个接口或者抽象类,也就是说,工厂方法模式提供的所有产品都是衍生自同一个接口或抽象类,而抽象工厂模式所提供的产品则是衍生自不同的接口或抽象类。

在抽象工厂模式中,有一个产品族的概念:所谓的产品族,是指位于不同产品等级结构中功能相关联的产品组成的家族。抽象工厂模式所提供的一系列产品就组成一个产品族;而工厂方法提供的一系列产品称为一个等级结构。我们依然拿生产汽车的例子来说明他们之间的区别。

image

在上面的类图中,两厢车和三厢车称为两个不同的等级结构;而2.0排量车和2.4排量车则称为两个不同的产品族。再具体一点,2.0排量两厢车和2.4排量两厢车属于同一个等级结构,2.0排量三厢车和2.4排量三厢车属于另一个等级结构;而2.0排量两厢车和2.0排量三厢车属于同一个产品族,2.4排量两厢车和2.4排量三厢车属于另一个产品族。

明白了等级结构和产品族的概念,就理解工厂方法模式和抽象工厂模式的区别了,如果工厂的产品全部属于同一个等级结构,则属于工厂方法模式;如果工厂的产品来自多个等级结构,则属于抽象工厂模式。在本例中,如果一个工厂模式提供2.0排量两厢车和2.4排量两厢车,那么他属于工厂方法模式;如果一个工厂模式是提供2.4排量两厢车和2.4排量三厢车两个产品,那么这个工厂模式就是抽象工厂模式,因为他提供的产品是分属两个不同的等级结构。当然,如果一个工厂提供全部四种车型的产品,因为产品分属两个等级结构,他当然也属于抽象工厂模式了。

示例代码:

interface IProduct1 {  
    public void show();  
}  
interface IProduct2 {  
    public void show();  
}  
  
class Product1 implements IProduct1 {  
    public void show() {  
        System.out.println("这是1型产品");  
    }  
}  
class Product2 implements IProduct2 {  
    public void show() {  
        System.out.println("这是2型产品");  
    }  
}  
  
interface IFactory {  
    public IProduct1 createProduct1();  
    public IProduct2 createProduct2();  
}  
class Factory implements IFactory{  
    public IProduct1 createProduct1() {  
        return new Product1();  
    }  
    public IProduct2 createProduct2() {  
        return new Product2();  
    }  
}  
  
public class Client {  
    public static void main(String[] args){  
        IFactory factory = new Factory();  
        factory.createProduct1().show();  
        factory.createProduct2().show();  
    }  
} 

优点:

抽象工厂模式除了具有工厂方法模式的优点外,最主要的优点就是可以在类的内部对产品族进行约束。所谓的产品族,一般或多或少的都存在一定的关联,抽象工厂模式就可以在类内部对产品族的关联关系进行定义和描述,而不必专门引入一个新的类来进行管理。

缺点:

产品族的扩展将是一件十分费力的事情,假如产品族中需要增加一个新的产品,则几乎所有的工厂类都需要进行修改。所以使用抽象工厂模式时,对产品等级结构的划分是非常重要的。

适用场景:

当需要创建的对象是一系列相互关联或相互依赖的产品族时,便可以使用抽象工厂模式。说的更明白一点,就是一个继承体系中,如果存在着多个等级结构(即存在着多个抽象类),并且分属各个等级结构中的实现类之间存在着一定的关联或者约束,就可以使用抽象工厂模式。假如各个等级结构中的实现类之间不存在关联或约束,则使用多个独立的工厂来对产品进行创建,则更合适一点。

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